DE2108848B2 - Antriebsanordnung für einen Schlepper mit Knicklenkung - Google Patents

Description

ΐυ Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanordnung für einen Schlepper mit Knicklenkung, der aus einem vorderen und einem hinteren Gehäuse besteht, die zum Lenken gegeneinander um die beiden Gehäuse verbindende Schwenkbolzen schwenkbar sind, wobei auf dem vorderen Gehäuse eine Brennkraftmaschine angeordnet ist, von der über eine Hauptkupplung eine zu beiden Seiten der Schwenkbolzen liegende, Universalgelenke aufweisende Antriebsgelenkwelle antreibbar ist, die wiederum ein am hinteren Gehäuse angeordnetes Zahnräderwechselgetriebe antreibt, das eine Antriebswelle und eine dazu parallele unterhalb der Antriebswelle liegende Abtriebswelle aufweist, von deren vorderem Ende über eine Universalgelenke zu beiden Seiten der Schwenkbolzen aufweisende Gelenkwelle ein am vorderen Gehäuse angeordnetes Vorderachsgetriebe und von deren hinterem Ende ein am hinteren Gehäuse angeordnetes Hinterachsgetriebe angetrieben wird.
Diese bekannte Antriebsanordnung (US-PS 16 23214) sieht keinen brennkraftmaschinendrehzahlabhängigen Zapfwellenantrieb vor. Zapfwellenantriebe müssen in der Regel am Fahrzeugheck, bei gattungsgemäßen Schleppern also am hinteren Gehäuse des Schleppers, zur Verfügung stehen. Eine von der

α Brennkraftmaschinendrehzahl abhängige Zapfwelle muß daher unter Umgehung des Wechselgetriebes eine Verbindung mit der vor dem Knickgelenk im vorderen Gehäuse des Schleppers sitzenden Brennkraftmaschine haben.

■to Es ist bei Kraftfahrzeugen normaler Bauart ohne Knicklenkung bereits bekannt, zwischen der Brennkraftmaschine und dem Wechselgetriebe ein Zwischengetriebe für den Fahr- und Zapfwellenantrieb vorzusehen (US-PS 27 64 247, DE-PS 4 37 945), dessen Gehäuse, in Fahrtrichtung gesehen, vor dem Wechselgetriebe liegt.

Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe wird darin gesehen, die gattungsmäßige Antriebsanordnung mit einem von der Brennkraftmaschinendrehzahl abhängigen Zapfwellenantrieb zu versehen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mit der Antriebsgelenkwelle eine Eingangswelle eines Zwischengetriebes antriebsverbunden ist, auf der ein Eingangszahnrad des Zwischengetriebes sitzt, das mit einem Zwischenzahnrad kämmt, das seinerseits mit einem auf einer im Zwischengetriebegehäuse gelagerten Fahrantriebswelle sitzenden Fahrantriebszahnrad in Eingriff ist, wobei die Fahrantriebswelle mit der Antriebswelle des Zahnräderwechselgetrie-

w! bes verbunden ist, und daß vom Fahrantriebszahnrad der brennkraftmaschinendrehzahlabhängig antreibbare Antrieb eines Zapfwellenzahnrades abgenommen wird, welch letzteres innerhalb des Zwischengetriebes auf einer im hinteren Gehäuse unterhalb der Abtriebswelle

·■■' des Zahnräderwechselgetriebes gelagerten Zapfwelle angeordnet ist.

Auf diese Weise kann das Zwischengetriebe in einfacher Weise zwei Aufgaben übernehmen, und zwar

einmal als Antrieb für das Zahnraderwechselgetriebe und zum anderen als Antrieb für die Zapfwelle dienen.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5.

In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Antriebsanordnung für einen Schlepper mit Knicklenkung nach der Erfindung beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines vierradgetriebcmen Schleppers, wobei die Gelenkstellen der miteinander verbundenen Gehäuse des Schleppers durch Fortlassen der Seitenteile des Gehäuses sichtbar gemacht worden sind,

F i g. 2a eine Schniitdarstellung des vorderen Gehäuses zur Aufnahme der Brennkraftmaschine der Antriebsanordnung und eines Vorderachsantriebes,

Fig. 2b eine Schnittdarstellung des hinteren Gehäuses mit Zahnräderwecliselgetriebe und Hinterachsantrieb der Antriebsanordnung.

In den Zeichnungen ist ein vierrad- bzw. allradgetriebener Schlepper dargestellt, der ein Fahrgestell 10 aufweist, das aus einem den Vorderrahmen bildenden vorderen Gehäuse 12 und aus einem gelenkig an das vordere Gehäuse angeschlossenen, den Hinterrahmen bildenden hinteren Gehäuse 14 besteht.

Das vordere Gehäuse 12 weist zwei sich nach vorne erstreckende Träger 16 auf, die mit der Frontseite des vorderen Gehäuses 12 verbunden sind und die zumindest über zwei Querträger 18 und 20 zusätzlich untereinander verstrebt sind. Das vordere Gehäuse 12 weist ferner eine in mehreren Ebenen schwenkbar gelagerte Vorderachse 22 auf.

Die Vorderachse 22 ist mit zwei quer verlaufenden, sich vom Vorderachsgetriebegehäuse 26 nach außen erstreckenden Achstrichtern 24 ausgerüstet. Das Vorderachsgetriebegehäuse 26 wird von einem vorderen Gelenkbolzen 28 getragen, der von einer mit dem Querträger 18 verbundenen Lagerbuchse 30 aufgenommen ist. Das Vorderachsgetriebegehäuse 26 weist einen zum Gelenkbolzen 28 koaxial angeordneten Lagerflansch 32 auf, der von einem Ringlager 34 aufgenommen ist, das mit dem Querträger 20 verbunden ist, so daß die gesamte Vorderachse 22 um die in Fahrtrichtung verlaufende durch die Achsen des Gelenkbolzens 28 und des Lagerflansches gebildete Schwenkachse 32 schwenken kann. Das Vorderachsgetriebe 36 samt Ausgleichgetriebe befindet sich in dem Gehäuse 26 und treibt zwei Vorderachswellen 38 an, die ihrerseits mit Antriebsrädern 40 verbunden sind.

Eine Brennkraftmaschine 42, die in Fig. 2a schematisch dargestellt ist, ist auf dem vorderen Gehäuse 12 oberhalb der Vorderachse 22 angeordnet und mittels einer Motorhaube 44 abgedeckt. In einem Kupplungsgehäuse 46, das mit dem vorderen Gehäuse 12 starr verbunden ist, ist eine Hauptkupplung 48 angeordnet, über die eine sich in Fahrtrichtung erstreckende Kupplungsausgangswelle 50 wahlweise antreibbar ist. Das hintere Ende der Kupplungsausgangswelle 50 lagert in einer vertikalen Frontwand 52 des vorderen Gehäuses 12, an der das hintere Ende des Kupplungsgehäuses 46 befestigt ist. Hinter der Frontwand 52 befinden sich zwei mit Abstand zueinander an der vertikalen Frontwand 52 befestigte horizontale Gehäusewendungen 54 und 56. Die obere und untere Gehäusewandung 54 und 56 überlappen entsprechende horizontal verlaufende Gehäusewandungen 58 und 60, die Teil des hinteren Gehäuses 14 sind. Die überlappenden Gehäusewandungen 54 und 58 sind über einen vertikal verlaufenden Schwenkbolzen 62 und die überlappenden Gehäusewandungen 56 und 60 über einen weiteren vertikal verlaufenden Schwenkbolzen 64 miteinander verbunden, wobei die vertikal verlaufenden "> Schwenkbolzen 62 und 64 untereinander fluchten und die Schwenkachse des vorderen und des hinteren Gehäuses 12 und 14 bilden.

Mit dem hinteren Teil der Gehäusewandungen 58 und 60 ist ein Zwischengetriebegehäuse eines Zwischenge-

H) triebes 66 verbunden, das eine Frontwand 68 und eine Rückwand 70 aufweist. Die Frontwand 68 steht mit den Gehäusewandungen 58 und 60 und die Rückwand 70 mit einem Wechselgetriebegehäuse 72 in Verbindung. Das Wechselgetriebegehäuse 72 bildet Bestandteil des

Ij hinteren Gehäuses 14. Eine Hinterachse 74 weist zwei sich vom Wechselgetriebegehäuse 72 nach außen erstreckende Achstrichter 76 auf, die je eine über ein im hinteren Teil des Wechselgetriebegehäuses 72 angeordnetes Hinterachsgetriebe 80 mit Ausgleichgetriebe

_'i) angetriebene Hinterachswelle 78 aufnehmen. Hintere Antriebsräder 82 sind mit den entsprechenden Hinterachswellen 78 verbunden und stützen somit das hintere Gehäuse 14 ab.

Das hintere Ende der Kupplungsausgangswelle 50 ist

r> koaxial zu einer oberen Antriebsgelenkwelle 84 angeordnet und mit dieser verbunden, die sich nach hinten über die durch die Achsen der Schwenkbolzen 62 und 64 gebildete Schwenkachse hinaus erstreckt und die ein vorderes und ein hinteres Universalgelenk 86 und 88

κι aufweist. Die Universalgelenke 86 und 88 weisen zur Schwenkachse jeweils den gleichen Abstand auf, so daß bei gegenseitigem Schwenken der Gehäuse 12 und 14 der vordere bzw. der hintere Teil der Antriebsgelenkwelle 84 jeweils um den gleichen Anteil geschwenkt

J") wird. Aus Fig. 2a geht hervor, daß die Drehzahl der Kupplungsausgangswelle 50 der Brennkraftmaschinendrehzahl entspricht und daß das hintere Ende der Antriebsgelenkwelle 84 koaxial zu einer Eingangswelle 90 des Zwischengetriebes 66 angeordnet und mit dieser

4i! verbunden ist, die innerhalb des Zwischengetriebegehäuses lagen und sich durch dieses nach vorne erstreckt. Ein Eingangszahnrad 92 des Zwischengetriebes 66 ist auf der Eingangswelle 90 angeordnet und kämmt mit einem Zwischenzahn 94 auf einer im Zwischengetriebe-

-n gehäuse gelagerten Zwischen welle 95. Das Zwischenzahnrad 94 kämmt wiederum mit einem Fahrantriebszahnrad 96, das auf einer Fahrantriebswelle 98 angeordnet ist, die mit ihrem vorderen Ende in der Frontwand 68 und mit ihrem hinteren Ende in der

vi Rückwand 70 des Zwischengetriebegehäuses lagen. Das hintere Ende der Fahrantriebswelle 98 ist mit einer Antriebswelle 99 eines Zahnräderwechselgetriebes 100 verbunden, das im Wechselgetriebegehäuse 72 vorgesehen ist. Das Zahnräderwechselgetriebe 100 weist eine unterhalb der Antriebswelle 99 liegende Abtriebswelle 102 auf. Am hinteren Ende der Abtriebswelle 102 ist ein Kegelritzel 104 vorgesehen, das das Hinterachsgetriebe 80 antreibt. Das vordere Ende der Abtriebswelle 102 erstreckt sich nach vorne durch das Zwischengetriebegehäuse und ist in einem in der Frontwand 68 des Zwischengetriebegehäuses angeordnetem Lagerdeckel 106 gelagert.

Zin Nebenantriebszahnrad 108 ist auf der Abtriebswelle 102 innerhalb des Zwischengetriebegehäuses drehbar angeordnet und wird von der Verzahnung 110 des Fahrantriebszahnrades % angetrieben. Das Nebenantriebszahnrad 108 kämmt mit einem Zapfwellenzahnrad 112, das auf einer Zapfwelle 114 drehbar gelagert ist

und über eine Schallkupplung 116 mit der Zapfwelle verbindbar ist. Die Zapfwelle 114 erstreckt sich durch das gesamte Wechselgetriebegehäuse 72, wobei sein keilverzahntes Zapfwellenende 118 am rückwärtigen Ende des Wechselgetriebegehäuses herausragt. Die Zapfwelle 114 kann somit mit einer zu der mit Brennkraftmaschinendrehzahl umlaufenden Eingangswelle 90 proportionalen Drehzahl über das Eingangszahnrad 92, das Zwischenzahnrad 94, das Fahrantriebszahnrad 96, das Nebenantriebszahnrad 108 und das Zapfwellenzahnrad 112, die alle in der gleichen vertikalen Ebene im Zwischengetriebegehäuse angeordnet sind, brennkraftmaschinendrehzahlabhängig angetrieben werden.

Das froniseiiige Ende der Abtriebswelle 102 verläuft koaxial zu einer unteren Gelenkwelle 120 und ist über ein Universalgelenk 122 mit der Gelenkwelle 120 verbunden, die ferner ein vorderes Universalgelenk 124 aufweist. Die Universalgelenke 122 und 124 sind mit gleichem Abstand zur durch die Schwenkbolzen 62 und 64 gebildeten Schwenkachse angeordnet.

Das vordere Universalgelenk 124 ist mit einer Frontantriebsgelenkwelle 126 verbunden, die aus einer Zwischenwelle 128 und einer schrägverlaufenden Welle 130 besteht. Die Zwischenwelle 128 lagert in der vertikal verlaufenden Frontwand 52 und weist ein weiteres Universalgelenk 132 auf, das zum Anschluß an die schrägverlaufende Welle 130 dient. Das vordere Ende der schrägverlaufenden Welle 130 ist wiederum über ein Universalgelenk 136 mit einer in etwa horizontal verlaufenden Vorderachsgetriebeantriebswelle 134 verbunden. Die Vorderachsgetriebeantriebswelle 134, die in dem Lagerflansch 32 des Vorderachsgetriebegehäuses 26 koaxial angeordnet ist, weist ein Kegelritzel 138 auf, das mit dem Vorderachsgetriebe 36 antriebsverbunden ist. Aus Vorstehendem geht hervor, daß die Vorderachse 22 um die Vorderachsgetriebeantriebswelle 134 der Frontantriebsgelenkwelle 126 schwenken kann. Die geringe Neigung der schrägverlaufenden Welle 130 ist notwendig, um die bereits fertigen Bauelemente ohne weiteres zusammenfügen zu können. Da der Durchmesser der Reifen der vorderen und der hinteren Antriebsräder gleich ist, ist es infolge der Neigung notwendig, daß die Bauteile des hinteren Gehäuses 14 um einen entsprechenden Betrag schräg gestellt sind. Die Schwenkachse, die durch die Gelenkbolzen 62 und 64 gebildet ist, ist ebenfalls nach hinten geneigt, und zwar hat die Neigung mit Bezug auf die Vertikalebene in etwa einen Winkel von 1 — 1,5 Grad.

Der Fahrerstand 140 ist auf dem vorderen Gehäuse 12 angeordnet und besteht aus einer Fahrerkabine 142, die einen horizontal verlaufenden Boden 144 mit geringem Abstand oberhalb der horizontalen Gehäusewandung 54 des vorderen Gehäuses 12 aufweist An sich bekannte Bedienungselemente sind am Fahrerstand 140 angeordnet, wozu ein Getriebeschalthebel 146, sowie ein Gruppenschalthebel 148 gehört, die über je einen Kabelzug 154 bzw. 156 mit an der rechten Seite de; Wechselgetriebegehäuses 72 angeordneten Hebel 15( bzw. 152 verbunden sind. Wenn das Zahnräderwechsel getriebe 100 auf einem starren einteiligen Rahmen de« Schleppers angeordnet ist, dann werden die Hebel 15C und 152 über entsprechende feste Gestänge mit derr Getriebeschalthebel 146 bzw. dem Gruppenschalthebe 148 verbunden. Die Verwendung von Kabelzügen 154 und 156 gestattet eine Relativbewegung zwischen derr vorderen und dem hinteren Gehäuse, ohne daß dabei die Stellung der Schalthebel beeinflußt wird. Wie aus der F i g. 1 hervorgeht, verlaufen die Kabelzüge 154 und 15f nach vorne durch den vom Boden 144 und der Gehäusewandungen 54 und 58 gebildeten Zwischen raum der Gehäuse 12 und 14. D.as vordere Ende dc-i Kabelzüge 154 bzw. 156 ist mit dem Getriebeschalthebe bzw. Gruppenschalthebel 146 bzw. 148 verbunden.

Der Schlepper wird dadurch gelenkt, daß ein Kolber in einem Lenkzylinder 158 zwischen dem vorderen unc hydraulisch beaufschlagbaren und dem hinteren Gehäu se 12 und 14 ein- bzw. ausgefahren wird und dadurcl eine Schwenkung der Gehäuse um die Schwenkachse herbeiführt. An den beiden Außenseiten des vorderer Gehäuses 12 befindet sich je ein Kraftstoffbehälter 160 Der rechte Teil des Kraftstoffbehälters 160 ist gemäß F i g. 1 weggebrochen, um die Gelenkbolzen 62 und 6< sichtbar zu machen. Auf ähnliche Weise ist eir ölbehälter 162 am hinteren Gehäuse 14 hinter derr Kraftstoffbehälter 160 vorgesehen.

Wie aus Vorstehendem hervorgeht, gehören zurr Schlepper zahlreiche wichtige Bauelemente bzw Baugruppen, so z. B. die Vorderachse 22, die Hinterach se 24, das Zahnräderwechselgetriebe 100 und da; Wechselgetriebegehäuse 72, die insgesamt die Haupt kosten des Schleppers verursachen. Die Anordnung dieser Baugruppen macht allgemein eine zusätzliche Übertragungswelle erforderlich, die die Schwenkachse kreuzt, wobei diese Übertragungswelle mit Universal gelenken ausgerüstet ist. Es wurde dabei bisher al: unpraktisch gehalten, daß die mit der Brennkraftmaschi nendrehzahl umlaufende Übertragungswelle, wie bei spielsweise bei der Erfindung die Antriebsgelenkewelle 84, die Schwenkachse kreuzt. Die beschriebene Antriebsanordnung entfernt sich in ihrer Bauweise vor der konventionellen Bauweise. In der bisher üblicher Ausführung hatte die Zapfwelle vom auf derr Vorderrahmen angeordneten Zahnräderwechselgetrie be aus die Schwenkachse der Rahmenteile gekreuzt. Die erfindungsgemäße Anordnung macht jedoch sämtlich« Universalgelenke der Zapfwelle überflüssig, so da£ Universalgelenke eingespart werden können. Durch die oben beschriebene Antriebsanordnung und durch die rentable Anwendung von vorproduzierten Bauelementen und durch die Eleminierung zahlreicher Maschinenelemente, sowie durch Einsparen von Herstellungsko sten ist es möglich, einen relativ preiswerten Schleppei für Vierradantrieb herzustellen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Antriebsanordnung für einen Schlepper mit Knicklenkung, der aus einem vorderen und einem hinteren Gehäuse besteht, die zum Lenken gegeneinander um die beiden Gehäuse verbindende Schwenkbolzen schwenkbar sind, wobei auf dem vorderen Gehäuse eine Brennkraftmaschine angeordnet ist, von der über eine Hauptkupplung eine zu beiden Seiten der Schwenkbolzen liegende, Universalgelenke aufweisende Antriebsgelenkwelle antreibbar ist, die wiederum ein am hinteren Gehäuse angeordnetes Zahnräderwechselgetriebe antreibt, das eine Antriebswelle und eine dazu parallele, unterhalb der Antriebswelle liegende Abtriebswelle aufweist, von deren vorderem Ende über eine Universalgelenke zu beiden Seiten der Schwenkbolzen aufweisende Gelenkwelle ein am vorderen Gehäuse angeordnetes Vorderachsgetriebe und von deren hinterem Ende ein am hinteren Gehäuse angeordnetes Hinterachsgetriebe angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Antriebsgelenkwelle (84) eine Eingangswelle (90) eines Zwischengetriebes (66) antriebsverbunden ist, auf der ein Eingangszahnrad (92) des Zwischengetriebes (66) sitzt, das mit einem Zwischenzahnrad (94) kämmt, das seinerseits mit einem auf einer im Zwischengetriebegehäuse gelagerten Fahrantriebswelle (98) sitzenden Fahrantriebszahnrad (96) in Eingriff ist, wobei die Fahrantriebswelle (98) mit der Antriebswelle (99) des Zahnräderwechselgetriebes (100) verbunden ist, und daß vom Fahrantriebszahnrad (96) der brennkraftmaschinendrehzahlabhängig antreibbare Antrieb eines Zapfwellenzahnrades (112) abgenommen wird, welch letzteres innerhalb des Zwischengetriebes (66) auf einer im hinteren Gehäuse (14) unterhalb der Abtriebswelle (102) des Zahnräderwechselgetriebes (100) gelagerten Zapfwelle (114) angeordnet ist.

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischengetriebegehäuse des Zwischengetriebes (66) am hinteren Gehäuse (14) des Schleppers vor dem Wechselgetriebegehäuse (72) des Zahnräderwechselgetriebes (100) vorgesehen ist.

3. Antriebsanordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Fahrantriebszahnrad (96) ein Nebenantriebszahnrad (108) in Eingriff steht, das auf dem vorderen Ende der Abtriebswelle (102) des Zahnräderwechselgetriebes (100) drehbar gelagert ist und das mit dem Zapfwellenzahnrad (112) kämmt.

4. Antriebsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangszahnrad (92), das Zwischenzahnrad (94), das Fahrantriebszahnrad (96), das Nebenantriebszahnrad (108) und das Zapfwellenzahnrad (112) des Zwischengetriebes (66) in einer Vertikalebene liegen.

5. Antriebsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schalteinrichtung gehörige Hebel (150 bzw. 152) am Zahnräderwechselgetriebe (100) über flexible, die durch die Schwenkbolzen (62 und 64) gebildete Schwenkachse des Schleppers kreuzende Übertragungsgestänge (Kabelzüge 154 bzw. 156) mit im Bereich des am vorderen Gehäuse (12) des Schleppers oberhalb der Schwenkbolzen (62 und 64) vorgesehenen Fahrerstandes (140) angeordneten Schalthebeln (Getriebeschalthebel 146 bzw. Gruppenschalthebel 148) zur Betätigung des Zahnräderwechselgetriebes verbunden sind.