Kraftfahrzeug Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Energiequelle,
vorzugsweise Brennkraftmaschine, bei dem die Räder einer Achse über ein mechanisches
Getriebe antreibbar sind und die Räder einer zweiten Achse Über ein hydrostatisches
Getriebe antreibbar sind, wobei beide Getriebe von der gleichen Energiequelle angetrieben
werden, und zwar ist das Kraftfahrzeug vorzugsweise ein Ackerschlepper. Bekannt
ist ein Vierradantrieb, insbesondere für zweiachsige Kleinwagen, bei dem die Brennkraftmaschine
in ein Planetengetriebe treibt, dessen einer abtreibender Zweig rein mechanisch
eine Fahrzeugachse treibt, während der andere abtreibende Zweig des Planetengetriebes
über ein hydrostatisches Getriebe die Räder der anderen Fahrzeugachse treibt. Hierbei
wird bis zum direkten Gang das hydrostatische Getriebeo solange es im Betrieb
ist,-
als Ersatz eines in den mechanischen Antriebsstrang geschalteten Stufenschaltgetriebes
parallelgeschaltet bis zu Geschwindigkeiten$ beidenen durch Blockieren das mit dem
hydrostatischen Getriebe verbundenen ZweJLge#les Planetengetriebes ein direkter
Gang herbeig-eführt wir
d. Das lrjdrostatische Getriebe dient hier also nur
zur Vergrößerung der Wandlung im Anfahrbereich
(DAS 1 113 6,39 und DBGi-ii
1 858 545). Weiterhin ist ein Antrieb vorzugsweise für Kraftfahrzeuge bekannt,
bei dem eine Achse über ein mechanisches Getriebe angetrieben wird, während die
andere Achse von der gleichenEnergiequelle über ein hydro" statisches Getriebe angetrieben
wird, wobei der Antrieb derart ausgestaltet ist, daß das hydrostatische Getriebe
bei jeder Drehzahl und ohne Beeinflussen des Übersetzungsverhältnisses des mechanischen
Antriebes zu dessen Unterstützung herangezogen werden kann
(DAS 1 159 279)-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Antrieb derart auszugestalteng daß das
hydrostatische Getriebe besser und vielseitiger,als bisher bei derartigen Kraftfahrzeugen
bekannt, ausnutzbar und dadurch die.Einsetzbarkeit des Kraftfahrzeuges verbessert
ist. Gemäß der Erfindung ist sowohl der Antrieb des mechanischen Getriebes als auch
der Antrieb des hydrostatischen Getriebes willkürlich ein- und ausschaltbar. Dadurch
wird erzielt, daß wahl-,
Weise entweder, wie bekannt, nur mit Antrieb
über das mechanische Getriebe öder, wie ebenfalls bekannt, mit gleichzeitigem Antrieb
über das mechanische und Über das hydrostatische Getriebe
- also mit Vierrad-antrieb
- oder zusätzlich darüber hinaus auch nur mit dem hydrostatischen Getriebe
gefahren wurden kann. Beispielsweise bei einem Ackerschlepper, bei dem die Hinterachse
über das mechanische Getriebe angetrieben wird, kann wahlweise mit Vierradantrieb
gefahren werden oder nur über das hydrostatisehe Getriebe. Das Fahren nur über das
hydrostatische Getriebe hat den Vorteil, daß einerseits auch längere Zeiten sehr
kleine Geschwindigkeiten sehr feinfühlig eingestellt werden können ohne dauerndes
Schleifenlassen einer Rutschkupplung und damit Verschleiß in einer solchen. Auch
ist mit einem hydrostatischen Getriebe der Übergang von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt
und umgekehrt wesentlich einfacher und schneller zals mit einem mechanischen Getriebe.
Das ist z.B. clarz,# wesentlieh, wenn der Ackerschlepper mit einem Frontla-der ausgerüstet
ist und mit diesem gearbeitet werden soll. Dann liegt sowieso bei belastetem 2rontla-der
die Hauptlast auf der Vorderachse, so daß die mechanisch angetriebene Hinterachse
nicht große Zugkräfte auf den Boden übertragen kann. Andererseits ist es gerade
beim Frontladerbetrieb erforderlich, häufig schnell die #Yahrtrichtung zu wechseln.
Ist dabei der mechanische Hinterradantrieb ausgeschaltet, ist das über das hydrostatische
Getriebe sehr leicht möglich. Das hydrostatische Getriebe muß dabei natürlich
auf
die zur Verfügung stehende Antriebsleistung der Brennkraftmaschine entsprechend
ausgelegt sein, so daß für viele Einsatzfälle
die Eigenschaften und Vorteile
des hydrostatischen
fällen, bei denen sie wichtig sind. Beim Mähen mit einem motorgetriebenen Mähwerk
oder beim Arbeiten mit von einer Zapfwelle des Schleppers angetriebenen Arbeitsgeräten
kann die Fahrger schwindigkeit mit einem Antrieb gemäß der Erfindung über das hydrostatUche
Getriebe den jeweiligen Bedürfnissen in günstigster Weise angepaßt werden. Das Kraftfahrzeug
gemäß der Erfindung ist somit gekennzeichnet durch einen Antrieb, bei dem wahlweise
fo-lgende .3 SchaltmÖglichkeiten gegeben sind: a) Antrieb, wie an sich bekannt,
nur einer Achse nur über das mechanische Getriebe
b) gleichzeitiger Antrieb
beider Achsen, wobei jede Achses wie an sich bekannt, über eines der beiden Getriebe
angetrieben wird c) Antrieb nur der anderen Achse nur über das hydrostatische Getriebe.
Der Antrieb des hydrostatischen Getriebes kann hinter dem Schaltgetriebe abgeleitet
seine Dann muß zwischen der
Ab-
leitung zum Antrieb des hydrostatischen Getriebes
und der mechanischen Achse eine ausrückbare Kupplung vorgesehen sein. Bei dieser
ForM des Ahtriebs entspricht bei Schaltung auf
Vierradantrieb die
Eingangsdrehzahl des hydrostatischen Getriebes bereits in jedem Falle der Drehzahl
der mechanisch angetriebenen Achse, so daß für diesen Fall nur vorgesehen sein braucht,
daß das hydrostatische Getriebe in eine bestimmte Einstellung gebracht ist, wenn
der Schaltzustand, in dem Vierradantrieb herbeigeführt ist, eingeschaltet wird,
Das hydrostatische Getriebe kann aber auch unmittelbar von der Energiequelle aus
angetrieben werden, d,h. derart, daß der Antrieb des hydrostatischen Getriebes zwischen
der Energiequelle und dem mechanischen Stufenschaltgestriebe abgeleitet ist. Dann
muß eine Einrichtung vorgesehen sein" die dem hydrostatischen Getriebe zwangsweise
eine bestimmte, dem jeweils im mechanischen Stufenschaltgetriebe eingelegten Gang
entsprechende Einstellung gibt. Da. bei hydrostatischen Getrieben nur ein äußerst
geringer Schlupf.der drehmomentabhängig ist$ durch leckverluste auftritt$ genügt
eine solche Synchronisierung der Einstellung des hydrostatischen Getriebes zu dem
Schaltzustand das Stufenschaltgetriebes. Dennoch durch den Schlupf des hydrostatischen
Getriebes oder durch ungleiche Wirkdurchmesser an.den Treibrädern auftretende Ungleichheiten
in den Umfangsgeschwindigkeiten der Triebräder der beiden Achsen sind so gering,
daß sie ohne weiteres durch den Schlupf der Triebräder aufgenommen werden, insbesondere
wenn Vierradantrieb nur bei Acker- bzw. Geländefahrt eingeschaltet wird,
Der
Antrieb des hydrost-atischen Getriebes kann auch vor, einer Zapfwalle aus erfolgen,
die ihrerseits wahlweise motorabhängig oder wegeabhängig angetrieben sein kann.
Das hydrostatische Getriebe kann auch,insbesondere wenn es mit Verstellmotoren versehen
ist, mit einer Verstelleinrichtung ausgestattet sein, die eine Verstellung jeweils
abhängig von dem Druck in der-Förderleitung des hydrostatischen Getriebes derart
vornimmt, daß bei eingeschaltetem Vierradantrieb an den hydrostatisch angetriebenen
Rädern ein zumindest annähernd gleichbleibendes Drehmoment zur Verfügung steht.
Um zu verhindern, daß bei nicht eingeschaltetem hydrostatischen Getriebe dieses
durch Mitschleppen von den Fahrzeugrädern her unnötigEnBeanspruchungen unterworfen
ist, wird zweckmäßigerweise zwischen den Fahrzeugrädern und dem hydrostatischen
Getriebe bzw. zwischen jedem Fahrzeugrad und dem hydrostatischen Getriebe bzw. dem
jeweils dem Fahrzeugrad zugeordneten Hydromotor eine Kupplung angeordnet, die eine'Schaltkupplung
sein kann oder eine Freiluftkupplung sein kann, die gegebenenfalls auf die entsprechende
Fahrtrichtung einstellbar ist. Sind Schaltkupplungen vorgesehen, so können diese
derart ausgestaltet sein, daß zie abhängig vom Förderdruck im hydrostatischen Getriebe
schalten.. Es kann aber auch eine zwangsläufige Wirkungsverbindung mit dem Schalthebel
für die Kupplung vorgesehen
sein, durch die der Antrieb des hydrostatischen
Getriebes eingeschaltet wird. In einer anderen Weiterausgestaltung ist vorgesehen,
daß die -Pumpe des hydrostatischen Getriebes wahlweise auch auf andere Verbraucher,
beispielsweise eine Hubvorrichtung eines Frontladers, eine Regelhydraulik oder dergle,
schaltbar ist. Der Antrieb des Hydro-Getriebes wird zweckmäßigerweise im Gehäuse
des Stuferischaltgetriebes vom Antriebsstrang der mechanisch angetriebenen Achse
abgeleitet, und zwar sowohl dann, wenn die Verbindung des lixdrostatischen Getriebes
mit einem mit Motordrehzahl umlaufenden Teil vorgesehen ist, wie auch dann$ wenn
die Verbindung des hydrostatischen Getriebes mit einem mit der Getriebeabtriebsdrehzahl
laufenden Teil vorgesehei-
--
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele
des Erfindungsrregenstandes schematisch dargestellto Bei dem Kraft-fahrzeug gemäß
Figur
1 treibt die Brennkraftinaschine
1 über die Zweifachkupplung
2 das Stufenschaltgetriebe das Kegelradpaar 4/5 und das Ausgleichgetriebe
6 die-mechanisch angetriebenen Hinterräder
7 an, Die Zapfwelle
13 wird je nach Stellung der lösbaren Doppelkupplung lo entweder über das
Zahnft radpaar
8 abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine
1
oder über das Zahnra-dpaar 11/12 abhängig von der Drehzahl das
Kegelrades
4 angetrieben* Mit der Zapfwelle
13 ist ein Zahnrad 14 verbunden, das mit
dem Zahnrad
15 kämmtj das seinerseits auf der Antriebswelle der Verstellpumpe
16 befestigt ist$ die ihrerseits über zwei Leltungen
17 und
18 in geschlossenem Kreislauf mit dem Ilydromotor
l_9 verbunden ist,
Zwischen die Abtriebswelle des Hydromotors
19 und das Kegelrad 21 ist eine-Schaltkupplung
2o angeordnet. Das Kegelrad 21 kämmt mit dem Kegelrad 22 des. Ausgleichgetriebes
2_3, über das die Vorderräder 24 angettieben werden, Je nach Stellung der Kupplung
lo ergeben sich drei verschiedene Fahrzustände: Kuppelt die Kupplung lo weder das
Zahnrad
9 noch das Zahnrad 12 mit der Zapfwelle 13, so wird das Kraftfahrzeug
nur über die Räder
7 angetrieben. Kuppelt die Kupplung lo das Zahnrad 12
mit der Zapfwelle
13, so wird das Fahrzeug mit Vierradantrieb angetrieben,
wobei die Hydropumpe
16 abhängig von der Abtriebsdrehzahl des Stufenschaltgetriebes
3 angetrieben wird. Wird bei eingeschalteter Kupplung 2 durch die Kupplung
lo das Zahnrad
9 mit der Zapfwelle
13 gekuppelt, so wird das FahrZeug
ebenfalls mit Vierradantrieb angetrieben, wobei jedoch die Hydropumpe
16 abhängig von der Motordrehzahl angetrieben wird und die Einstellung der
Hydro-pumpe
16 dem jeweils im Stufenschaltgetriebe
3 eingelegten Gang
entsprechen muß. Wird bei
gelöster Kupplung 2 das Zahnrad
9 durch die Kupplung lo mit der Zapfwelle
13 verbunden, so wird das
Fahrzeug nur über die Vorderräder 24 angetrieben, während durch die Lösung der Kupplung
2 das Schaltgetriebe
3 nicht mit der Brennkra-ftmaschine
1 verbunden
iste -Bei der Ausgestaltungsform gemäß Figur 2 treibt-die Brennkraftmaschine
1 über die Kupplung 2a das Stufenschaltgetriebe 3a an« Auf der Abtriebswelle
52 des Stufenschaltgetriebes -3a ist ein Zahnrad
25 gelagert$ das
mit einem Zahnrad 3o kämmtj das seinerseits zusammen mit einem Zahnrad
31 drehbar auf der Welle
51 gelagert ist, die fest mit dem Kegelrad
4 verbunden ist. Das Kegelrad 4 kämmt wiederum mit dem Kegel rad
5 des Ausgleichgetriebes
6, über das die Hinterräder
7 getrieben werden, Auf der Welle
51 ist
weiterhin ein Zahnrad 29 angeordnet, das mit einem Zahnrad
28 kämmt, das
auf einer Welle
53
befestigt ist, auf der ein Schieberad
27 derart
angeordnet ist, daß es wahlweise mit dem Zahnrad
31 kämmen und dadurch die
Wirkverbindung zwischen diesem und der Welle
53 herstellen kann oder daß
durch die Schaltkupplung
26 das Zahnrad
25
unmittelbar mit der Welle
53 verbunden werden kann. Die Zahnräder
25s 3o,
27, 31 bilden
somit zusammen mit der Kupplung
26
ein schaltbares Vorgelege, das für schnelle
Fahrt auf der Straße oder für langsame Fahrt auf dem Acker geschaltet wird, Mit
dem Zahnrad
31 kämmt weiterhin ein Zahnrad 323 das drehbar auf einer
Welle
54 gelagert ist. Ebehs-o ist das Zahnrad _34-drehbar auf der Welle 54 gelagert.
Durch die Kupplung
3-3 kann wahlweise eines der beiden Zahnräder 34 oder
32 mit der-Welle 54 verbunden werden, auf der das Zahnrad
35 befestigt
ist, das seinerseits mit dem Zahnrad _36'auf der Antriebswelle der Verstellpumpe
16a kämmt. Die Ubersetzung
Ins behnelle zwischen den Zahnrädern
35
und
36 ist zweckmäßig, damit die Verstellpumpe 16a mit einem opt
imalen Antriebädrehzahlbereich betrieben wird. Die Verstell-
Hydromotoren
37 und
38 verbunden. Jeder Hydromotor treibt Über eine
öchaltkupplung
39 und zwei hintereinander geschaltete Zahnradvorgelege 4o,
41 und 42, 43 jeweils ein Vorderrad 24 an. Auf der Antriebswelle der Verstellpumpe
16 a ist eine Hilfspumpe 44 mit konstanter Förderung angeordnet., die dazu
dient.. Leckverluste in dem hydrostatischen Getriebe 16a, 17a, 18a,
37,-38
auszugleichen* An die Förderleitung 45 der Pumpe 44 sind die behaltkupplungen
39 angeschlossen. Die Wirkungsweise ist die folgendet Die Hinterräder 7a
können entweder-über die Welle
52, Kupplung
26,
Welle
53 und
die Zahnräder
28, 29 in der Schaltstellung für schnelle Straßenfahrt angetrieben
werden oder Uber die Zahnräder
25, 3o$
31, 27, 28, 29 in der Schaltstellung
für-langsame Fahrt auf dem Acker angetrieben werden. Ist dabei die Kupplung
33
derart geschaltet, daß weder das Zahnrad
32 noch das Zahnrad 34
mit
der Welle 54 verbunden istj erfolgt der Antrieb lediglich Über die Räder
7. Wird jedoch Über die Kupplung
33 eine Wirkverbindung entweder des
Zähnrades 34oder des Zahnrades
32
mit der Welle 54 hergestellt, so wird das
Fahrzeug sowohl Über die Räder
7 rein mechanisch wie auch über die Räder
24a hydrostatisch angetrieben. Ist die Schaltkupplung
26 so geschaltet, daß
weder das Zahnrad
25 noch das Zahnrad
27 in Wirkungsverbindung mit
der Welle
53 steht und ist die Kupplung
33 so geschaltet, daß das
Zahnrad
32 mit der Welle 54 verbunden ist, wird das Fahrzeug lediglich Über
das hydrostatische Getriebe 16a,
37, 38-und die Räder 24a angetrieben, während
die Räder
7
nicht angetrieban werden. Wird die Regelpumpe 16a nicht angetrieben,
fördert auch die Hilfspumpe 44 nicht$ so daß die Leitung 45 zu den Schaltkupplungen
.39 nicht unter Druck steht und somit die Schaltkupplungen
39 die Verbindung
zwischen jeweils einem Motor
37
oder
38 und dem zugeordneten Zahnrad
4o lösen& Sobald jedoch die Regelpumpe 16a und damit die Hilfspumpe 44 angetrieben
wird, wird in der Förderleitung 45 ein Druck erzeugt und damit jede der beiden Kupplungen
39 geschlossen. Durch in der Zeichnung nicht mehr dargestellte Sperreinrichtungen
ist der Verstellhebel der Verstellpumpe 16a gesperrt, wgrm über eine der beiden
SU-ellunGen der Schaltkupplung
26 und
das Zahnradpaar
281 29 die Hinterräder
7 angetrieben werden. -Andererseits ist dann,
wenn auf Antrieb nur der Vorderräder 24a geschaltet ist und der Verstellhebel der
Verstellpumpe 16a frei beweglichist., der Verstellhebel der Schaltkupplung
26 durch eine in der Zeichnung nicht mehr dargestellte Sperreinrichtung gesperrt.
Dadurch werden Fehlbedienung-en unmöglich gemachtlu- Soll der hydrostatische Antrieb
der Vorderräder 24a nur dann möglich sein, wenn durch die Schaltkupplung
26 die Schaltkupplung für kleine Fahrgeschwindigkeiten eingeschaltet Ist,
kann weiterhin eine Sperrvorrichtung vorgesehensein, die das Umschalten der Schaltkupplung
26 auf direkte Verbindung der Wellen
52 und
53
sperrt, wenn
die Kupplung
33 eines der Zahnräder 34 bzw.
32 mit der Welle 54 verbindet«