DE1580025A1

DE1580025A1 - Getriebe,insbesondere fuer Gartentraktoren od.dgl.Fahrzeuge mit verhaeltnismaessig kleiner Motorleistung und/oder Fahrgeschwindigkeit

Info

Publication number: DE1580025A1
Application number: DE19661580025
Authority: DE
Inventors: Kaspar Ritter
Original assignee: KOPAT GES fur KONSTRUKTION EN
Current assignee: KOPAT GES fur KONSTRUKTION EN
Priority date: 1966-01-18
Filing date: 1966-01-18
Publication date: 1970-07-16
Also published as: US3424032A

Description

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"Getriebe, insbesondere für Gartentraktoren od. dgl. Fahrzeuge mit verhältnismässig kleiner Motorleistung und/oder Fahrgeschwindigkeit"

Die Erfindung erstreckt sich auf ein Getriebe, insbesondere für Gartentraktoren od. dgl. Fahrzeuge mit verhältnismässig kleiner Motorleistung und/oder Fahrgeschwindigkeit· In derartigen Fahrzeugen werden bisher meistens mehrstufige Schaltgetriebe mit einer zwischen dem Antriebsmotor und dem Getriebe angeordneten Reibungskupplung benutzt* Es sind jedoch auch bereits aus einem Pumpen- und Motorteil bestehende hydrostatische Getriebe _Λ für diesen Zweck bekannt, die eine stufenlose Veränderung des Übersetzungsverhältnisses unter last gestatten und daher keine Kupplung zum Unterbrechen des Fahrantriebes benötigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Getriebe der zuletzt genannten Art zu schaffen, das durch einen besonders einfachen Gesamtaufbau eine wirtschaftliche Herstellungsmöglichkeit mit leichter Instandhaltung, einem gutem Wirkungsgrad und geringste Aussenabmessungen in sich vereinigt. Diese Aufgabe ist erfindungsgemass im wesentlichen durch das Zusammenwirken folgender an sich bekannten Einzel-Merkmale gelöst:

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a) der Drehmomentenwandler ist als stufenlos regelbares aus Pumpen- und Motorteil bestehendes hydrostatisches Getriebe ausgebildet, dessen Pumpenteil mit dem Antriebsmotor kuppelbar ist,

b) zwischen der Ausgangsseite des Drehmomentenwandlers und dem Achsantrieb ist ein mehrstufiges mechanisches Untersetzungsgetriebe angeordnet,

c) die-Regeleinrichtung zum Verändern des Übersetzungsverhältnisses im hydrostatischen Getriebe besteht aus einer mit Steuernuten für die Schwenkkörper des Pumpen- und Motorteiles versehenen umlaufenden Schiebehülse, die.mittels einer um eine Querachse ·verschwenkbaren Gabel verstellbar ist und

d) das hydrostatische Getriebe und wenigstens die ersten Stufen des mechanischen Untersetzungsgetriebes sowie der Hegeleinrichtung sind von einem gemeinsamen zugleich als Oelvorratsbehälter ausgebildeten Getriebegehäuse umschlossen. .

Ein solches Getriebe gestattet die Fahrgeschwindigkeit des damit ausgerüsteten Fahrzeuges zwischen voll-vorwärts über Stillstand bis voll-rückwärts stufenlos durch ein einfaches

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sinngemäsees Betätigen eines Geschwindigkeits-Vählhebels zu verändern, wobei der Antriebsmotor stets kraftschlüssig mit den !Triebrädern verbunden bleibt und eine Fahrkupplung infolgedessen entfallen kann, Durch die direkte Verbindung des Pumpenteiles des hydrostatischen Getriebes mit dem Antriebsmotor und die Anordnung eines mehrstufigen - vorzugsweise mindestens dreistufigen mechanischen Untersetsimp-R-^etriebes mit festem Unter-Setzungsverhältnis zwischen dem hydrostatischen Getriebe und dem Achsantrieb können die Abmessungen des hydrostatischen Getriebes im Durchmesser und in der Länge so klein gehalten werden, dass sich dieses zusammen mit dem mechanischen Untersetzungsgetriebe gut in einem gemeinsamen, zugleich al3 Qelvorratsbehälter dienenden Gehäuse unterbringen lässt. Infolge der kleinen Abmessungen des hydrostatischen Getriebes mit direkt vom Motor angetriebenen Pumpenteil sind zum Verändern des Übersetzungsverhältnisses durch axiales Bewegen einer die Stellung der Schwenkkörper bestimmenden, mit entsprechenden Steuernuten versehenen SehiebeJiülse auch nur verhältnismässig geringe Eräfte bis etwa 50 kg erforderlich. Diese lassen sieh mittels einer ua eine Querachse des Getriebes verschv/enkbaren Gabel durch einen genügend langen Hebel unschwer von Hand oder durch eine verhältnismässig kleine SERVO-Yerstelleinrichtung aufbringen. _oogga|/m| BADOR₁Q₁NAL

Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung des erfindungsgemässen Getriebes besteht darin, dass eine zugleich einen Bestandteil der Eingangswelle bildende Püllpumpe von der Getriebe-Aussenseite leicht zugänglich angeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich die zum Ausgleich von Leckverlusten erforderliche Menge von Arbeitsflüssigkeit unter Einsparung aller zusätzlichen Antriebselemente besonders verlustarm unter Aufrechterhaltung eines gewissen Überdruckes ständig in den inneren Druckmittel-Kreislauf des Getriebes nachfördern.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemässen Getriebes sieht vor, dass die zur ölförderung vom Sumpf zur Püllpumpe und von der Füllpumpe zum Drehmoinentenwandler dienenden Leitungen als Gehäuse-Kanäle ausgebildet sind. Hierdurch können alle besonderen OeI-leitungen eingespart werden, was eine wesentliche Montagevereinfachung bedeutet, die Betriebssicherheit erhöht und zur Senkung der Herstellkosten beiträgt·

Vorteilhaft werden dabei die Gehäusekanäle gleichzeitig so gestaltet, dass in dem Druckoelkanal von der Püllpumpe zum Drehmomentenwandler ein Oelfilter von der Getriebe-Aussenseite leicht zugänglich angeordnet ist. Eine solche Einbeziehung auch des ölfilters in das Getriebegehäuse

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ergibt durch, den Fortfall eines besonderen Gehäuses und der ausseren Verbindungsleitungen mit dem Filter eine weitere Einsparung von Teilen und trägt gleichzeitig zur Erhöhung der Betriebssicherheit durch Wegfall ausserhalb des Getriebegehäuses liegender verhältnismässig leicht verletzbarer Teile bei.

Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, das Getriebe so auszugestalten, dass die Antriebselemente wie Zahnräder und eine Kupplung für eine fahrunabhängige Motorzapfwelle ebenfalls.. innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Durch die zusätzliche Ausrüstung des erfindungsgemässen Getriebes mit einer solchen - an sich bereits bekannten - vom Fahrbetrieb völlig unabhängigen und unter Last ein- und ausschaltbaren Motorzapfwelle wird der Anwendungsbereich des Getriebes auch auf solche Fahrzeuge ausgedehnt, bei denen der Anbau von zapfwellengetriebenen Geräten aller Art wie z«B. Mähwerken, Bodenfräsen, Schnee-Schleudern od. dgl. vorgesehen ist.

Eine sowohl für die Bearbeitung, des Gehäuses, als auch' für den Zusammenbau und evtl. Überholungsarbeiten gleichermassen vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemässen Getriebes besteht ferner darin, dass die ersten beiden Stufen des mindestens dreistufigen Untersetzungsgetriebes für den Fahrantrieb als Stirnradpaare ausge-

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bildet und an einem Snde des Getriebegehäuses durch, einen einzigen Deckel gut zugänglich angeordnet sind.

Um bei den für die Verwendung des erfindungsgemäBsen Getriebes vorgesehenen Gartentraktoren od. dgl. Fahrzeugen den Einbau von Y/ellen-Radbremsen zu erübrigen, liegt es ebenfalls im Rahmen der Erfindung, dass die beiden mittleren Stirnräder des Untersetzungsgetriebes mit einer aus dem Gehäuse herausgeführten und zur Aufnahme einer Bremse dienenden Welle drehfest verbunden sind.

IToch eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung bestellt schliesslich darin, dass das Getriebegehäuse in

an sich bekannter ^feise Ansehlusselemente z«l. Plansche, Schrauben od. dgl. für die zum ^stützen der Had-Antriet'F^7rellen dienenden Achstrichter aufweist. Durch eine solche organische Verbindung des erfindungsgemässen Getriebes mit den Antriebsrädern und/oder dem Antriebsmotor lässt sich in vorteilhafter Yfeise ein kompl. Antriebsblock gestalten, der wesentlich zu einen besonders einfachen und wirtschaftlichen Aufbau der ganzen Fahrzeuge beiträgt.

Nachstehend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung mit 3 Abbildungen näher erläutert. Von diesen zeigen im einzelnen:

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J¹Ig. 1: Ein Getriebe nach der Erfindung im Längsschnitt,

Pig, 2: das gleiche Getriebe im Querschnitt

entsprechend der linie■II-II in Fig.1 ^ und

Pig. 3: ein durch Ausrüstung mit einer Motorzapfwelle abgewandeltes Getriebe nach der Erfindung wiederum im Längsschnitt.

Das in den Figuren 1 und 2 der Zeichnung veranschaulichte Getriebe weist folgende Hauptbestandteile auf:

Ein stufenlos regelbares hydrostatisches Getriebe 1, dessen Pumpen-Kolbentrommel 2 mit einem Antriebsmotor 3 über eine gegebenenfalls mehrteilige Welle 4 drehfest verbunden ist. Die Korbentrommel 5 des hydrostatischen Getriebes 1 wird an dem Getriebe-Gehäuse 41» 42 durch eine stillstehende Haltewelle 6 abgestützt, durch deren Bohrung 7 auf einem später noch ausführlicher beschriebenen Wege ständig Arbeitsflüssigkeit von einer Füllpumpe 8 unter einen gewissen Überdruck in den inneren Kreislauf des hydrostatischen Getriebes 1 nachgefördert wird. Dieser Nachschub von Arbeitsflüssigkeit ist erforderlich,

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um die durch unvermeidbare Leckverluste austretende Flüssigkeitsmenge zu ersetzen und gleichzeitig die Kolben 9 bzw« 9* in den Kolbentrommeln 2 bzw. 5 stets in kraftschlüssiger Anlage an den zugehörigen Axialdrucklagern 10 bzw. 10· zu halten. Von dem nach dem Prinzip der sogenannten "inneren Leistungsverzweigung" arbeitenden hydrostatischen Getriebe 1 wird die Ausgangsleistung über das mit der Steuerscheibe 11 drehfest verbundene zweiteilige Umlaufgehäuse 12, 12' abgenommen, in dem die Schwenkkörper 15 bzw. 13' um zwei quer zur Längsachse 14 des hydrostatischen Getriebes 1 verlaufende Achsen 15 bzw. 15' zum Verändern des Übersetzungsverhältnisses verschwenkbar gelagert sind. Mit dem Umlauf gehäuse 1.2, 12» ist ein Abtriebsritzel 16 drehfest verbunden, das mit dem Stirnrad 17 die erste Stufe des dem hydrostatischen Getriebe 1 nachgeordneten insgesamt dreistufigen mechanischen Untersetzungsgetriebes bildet. Die zweite Stufe des mechanischen Untersetzungsgetriebes besteht aus einem mit dem Stirnrad 17 durch die Zwischenwelle 18 drehfest verbundenen Ritzel 19 und dem Stirnrad 20. Letzteres ist auf der Welle 21 des die dritte Stufe bildenden aus Ritzel 22 und tellerrad 23 bestehenden Kegeltriebes drehfest ange- . bracht. Das Tellerrad 23 ist - wie am besten aus Pig. ersichtlich - mit einem in Ansicht dargestellten Gehäuse 24 eines üblichen Differential-Getriebes fest verbunden, über das die beiden Rad-Antriebswellen 25

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26 angetrieben werden.

Die Regeleinrichtung zum Verändern des Übersetzungsverhältnisses in dem hydrostatischen Getriebe 1 hesteht aus einer.auf dem Umlaufgehäuse 12, 12· längsbeweglich aber undrehbar geführten Schiebehülse 27, die auf ihrer Innenseite Steuernuten 28 aufweist. In die Steuernuten 28 greifen fm Armen 29 der Sohwerkkörper 13» 13* angebrachte z.B. kugellige Mitnehmer 30 so ein, dass die .Schwenkkörper beim Verstellen der Schiebehülse 27 im einen oder anderen Sinne des Doppelpfeiles 31 um ihre Achsen 15 b^w. 15' verschwenkt und dadurch das Übersetzungsverhältnis im hydrostatischen Getriebe 1 zwischen voll vorwärts über Stillstand bis voll rückwärts stufenlos verändert werden kann. '2m Bewegen der Schiebehülse 27 ist eine Gabel 32 im Getriebegehäuse 41 um eine Querachse 33 im Sinne des Doppelpfeiles 34 schwenkbar gelagert. Diese Gabel trägt an ihren Enden je eine Rolle 35 bzw. 35'» die mit geringem Spiel zwischen die Plansche 36, 36' der Schiebehülse 27 eingreifen. Auf einem aus dem Getriebegehäuse 41 herausragenden mit der Gabel 32 drehfest verbundenen Lagerzapfen 37 bzw. 37'ist ein Betätigungshebel 38 z. B. mittels einer Kerbverzahnung drehfest jedoch winkeleinstellbar angebracht. Durch Einfügen einer Reibscheibe 39 zwischen den Betätigungshebel 38 und das Gehäuse 41 kann mit Hilfe der Haltemutter 40 gleichzeitig ein gewünschter Dämpfungs-

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grad für die Getriebeverstellung erzielt werden. Das gesamte vorstehend beschriebene hydrostatische Getriebe 1 mit seiner Verstelleinrichtung und das diesem nachgeordnete dreistufige mechanische Untersetzungsgetriebe sind von dem Gehäuse 41 mit abnehmbaren Dekkel 42 umschlossen, das in seinem unteren Teil gleichzeitig als Behälter für den Oelvorrat 45 zum Betrieb des hydrostatischen Getriebes 1 ausgebildet ist. Aus diesem Oelvorrat saugt die bereits oben erwähnte auf der Eingangswelle 4 des hydrostatischen Getriebes 1 angeordnete IHillpumpe 8 bei umlaufender Antriebswelle ständig OeI durch eine als Gehäusekanal gestaltete Saugleitung 44 an und führt es unter einme verhältnismässig geringen Überdruck von z.B. 3 bis 5 atü durch die ebenfalls als Gehäusekanäle ausgebildete Druckleitung 45, 46 und einen Oelzufluss 47 sowie die Bohrung 7 in der Haltewelle 6 dem inneren Kreislauf des Getriebes zu₀ In den Gehäusekanal· 45 ist ein Oelfilter 48 mittels einer Sechskantschraube 49 von der Aussenseite leicht zugänglich eingesetzt. In dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 weist die Zwischenwelle 18 des mechanischen Untersetzungsgetriebes einen aus dem Gehäu- ■ se 41 heraus ragend en !felle ns tumpj· 18¹ auf, der zur Anbringung einer Bremse 50, 51 beliebiger Bauart bestimmt ist. Das Getriebegehäuse 41 weist ferner Anschlussflansche 52, 53 für den Anbau von Aehstrichtern 54 bzw. auf, wodurch das erfindungsgemässe Getriebe zu einem

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kompletten Antriebsaggregat ergänzt v/erden kann, in das gegebenenfalls der Antriebsmotor durch eine entsprechende Flanschverbindung eingezogen werden kann.

Das abgewandelte Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 untereoheidet sich von dem vorstehend an Hand der Figuren 1 und 2 beschriebenen Getriebe im wesentlichen durch die Ausrüstung mit einer Zapfwelle 60. Diese Zapfwelle 60 steht mit der Eingangswelle 4 des hydrostatischen Getriebes 1 über ein Zahnradpaar 61, 62 und eine Lamellen-Kupplung 63 mit Betätigungshebel 64 derart in Verbindung, dass die Zapfwelle völlig unabhängig von dem über das hydrostatische Getriebe 1 und das nachgeordnete mechanische Untersetzungsgetriebe 16, 17, 19, 20, 22, 23 führenden Fahrantrieb zu den Radantriebswellen 25, 26 proportional der Motordrehzahl angetrieben und durch Betätigen der Kupplung 63 jederzeit auch unter last in und aueser Betrieb gesetzt werden kann· Der gesamte Zapfwellen-Antrieb 61, 62, 63 ist dabei von einem auf der Vorderseite des Getriebegehäuses 41 angebrachten Deckel 65 abgedeckt und daher trotz völlig οel- und staubdichter Kapselung durch Abnehmen des Deckels 65 gut erreichbar untergebracht. Bei geöffnetem Deckel auf der Rückseite des Gehäuses 41 ist auch das gesamte innerhalb oder dicht unterhalb des Deckels liegende mechanische Untersetzungsgetriebe für den Fahrantrieb in

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beiden dargestellten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemässen Getriebes für die Montage und/oder Überholungsarbeiten leicht zugänglich. Das mittlere Zahnradpaar 17» 19 des Stirnradgetriebes ist bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 5 auf der Zapfwelle 60 frei drehbar gelagert.
Durch Anordnung einer in der Zeichnung nicht dargestellten Kupplungsmöglichkeit zwischen dem Zahnradpaar 17» 19 und der Zapfwelle 60 lässt sich diese wahlweise auch als fahrabhängige Wegzapfwelle betreiben, wobei die Lamellen-Kupplung 63 selbstverständlich ausgerückt sein muss.

Patentansprüche s

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Claims

1. Getriebe, insbesondere für Gartentraktoren od. dgl ο Fahrzeuge mit verhältnismässig geringer Motorleistung und/oder Fahrgeschwindigkeit, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

c) die Regeleinrichtung zum Verändern des Übersetzungsverhältnisses im hydrostatischen Getriebe besteht aus einer mit Steuernuten für die Schwenkkörper des Pumpen- und Motorteiles versehenen umlaufenden Schiebehülse (27» die mittels einer um eine Querachse ( 33 ) ver-

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schwenkbaren Gabel (32) verstellbar ist und

d) das hydrostatische Getriebe und wenigstens die ersten Stufen des mechanischen Untersetzungsgetriebes sowie die Regeleinrichtung sind von einem gemeinsamen zugleich als Oelvorratsbehälter ausgebildeten Getriebegehäuse ( 41, 42 ) umschlossen.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zugleich einen Bestandteil der-Eingangswelle bildende Füllpumpe ( 8 ) von der Getriebe-Aussenseite leicht zugänglich angeordnet ist.¹

3. Getriebe nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zur OeIförderung vom Sumpf zur Füllpunipe und von der Füllpumpe zum Drehmomentenwandler dienenden Leitungen als Gehäuse-Kanäle ( 44, 45, 46 ) ausgebildet sind.

4. Getriebe nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Druckoelkanal ( 45 ) von der Füllpumpe zum Drehmomentenwandler ein Oelfilter ( 48 ) von der Getriebe-Aussenselte leicht zugänglich angeordnet ist.

_Ä -- _Äi. BAD ORIGINAL.

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5. Getriebe nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebselemente wie Zahnräder ( 61, 62 ) und eine Kupplung ( 63 ) einer fahrunabhängigen Motorzapfwelle ( 60 ) ebenfalls

innerhalb des Gehäuses ( 41, 42, 65 ) angeordnet sind.

6. Getriebe nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten beiden Stufen des mindestens dreistufigen Untersetzungsgetriebes für den Fahrantrieb als Stirnradpaare (16, 17, 19, 20 ) ausgebildet und an einem Ende des Getriebegehäuses durch einen einzigen Deckel ( 42 ) gut zugänglich angeordnet sind.

7· Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet/ dass die beiden mittleren Stirnrader ( 17, 19 ) des Unter^^ungsgetriebes mit einer aus dem Gehäuse herausgeführten und zur Aufnahme einer Eremee dienenden Welle ( 18, 18¹ ) drehfest verbunden sind.

8. Getriebe nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse in an sieh bekannter Weise Anschlusselemente z. B.

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Flansche ( 52, 53 )', mit Schrauben od. dgl. für die zum Abstützen der Eadantriebswellen (25» 26 ) dienenden Achstrichter ( 54, 55 ) und/oder für den Antriebsmotor ( 3 ) aufweist«

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