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Antrieb für Kraftfahrzeuge, insbesondere landwirtschaftlich nutzbare
Motorfahrzeuge mit zumindest zwei Antriebsachsen mit zumindest zwei Antriebsachsen
Die Erfindung bezieht sich auf den Antrieb für Kraftfahrzeuge, insbesondere landwirtschaftlich
nutzbare Motorfahrzeuge, mit einem in seinem Ubersetzungsverhältnis variierbaren,
von einer Antriebsmaschine angetriebenen Getriebe und mit zumindest zwei je ein
Ausgleichgetriebe mit einer Sperrvorrichtung aufweisenden Antriebsachsen, wobei
eine Antriebsachse dauernd kraftschlüssig mit dem Getriebe verbunden ist und die
andere und/ oder anderen Antriebsachsen über je eine schaltbare Kupplung antreibbar
sind.
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Bei landwirtschaftlich nutzbaren Motorfahrzeugen obiger Gattung wird
aus Raum- und Kostengründen die vordere Antriebsachse nicht über ein zwischen der
vorderen und der hinteren Antriebsachse wirkendes Ausgleichgetriebe sondern über
eine schaltbare Kupplung angetrieben. Die hintere Antriebsachse ist daher dauernd
kraftschlüssig mit dem Getriebe verbunden. Da der Fahrer durch andere Tätigkeiten
ausgelastet ist und auch nicht ermitteln kann, was ein großes Drehmoment übertragen
wird, um dann -die vordere Antriebsachse zuzuschalten, besteht das Problem, daß
die hintere Antriebsachse so schwer ausgebildet sein muß, daß sie je nach Ballastierung
das maximal übertragbare Drehmoment allein aufnehmen können muß. Diese schwere Ausführung
der hinteren Antriebsachse ist, da das maximale Drehmoment relativ
selten
und nur bei geringer Fahrgeschwindigkeit übertragen wird, besonders unwirtschaftlich.
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Ausgehend von dieser Erkenntnis ist es Aufgabe der Erfindung, den
Antrieb für Kraftfahrzeuge obiger Gattung mit einfachen Mitteln dahingehend zu Verbessern,
daß die dauernd kraftschlüssig mit dem Getriebe verbundene Antriebsachse nur mit
einem bestimmten Drehmoment belastet wird, so daß diese leichter ausgeführt werden
kann. Dabei soll das Zuschalten der zweiten und/ oder der dritten Antriebsachse
selbsttatig erfolgen.
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Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Sperrvorrichtungen
der Ausgleichgetriebe und die schaltbaren Kupplungen einzeln undtoder gemeinsam
durch ein Steuerorgan schaltbar sind, wobei das Steuerorgan durch ein das Abtriebsdrehmoment
des Getriebes und/6der der dauernd kraftschlüssig mit dem Getriebe verbundenen Antriebsachse
ermittelndes Meßglied bei überschreiten eines bestimmten Abtriebsdrehmoments betätigbar
ist. Diese Ausgestaltung des Antriebs bietet den Vorteil, daß eine weitere Antriebsachse
selbsttätig zugeschaltet wird, sobald ein Drehmoment am Ende des Getriebes bzw.
an der mit dem Getriebe kraftschlüssig verbundenen Antriebsachse auftritt, das größer
ist als das Drehmoment, welches diese Antriebsachse mit Sicherheit aufnehmen kann,
so daß sich das höhere Drehmoment dann auf beide Antriebsachsen verteilt, wodurch
eine überbelastung einer Antriebsachse vermieden wird. Dadurch kann die
dauernd
mit dem Getriebe verbundene Antriebsachse leichter ausgeführt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß am
Steuerorgan eine Vorrichtung angebracht ist, durch die die Betätigung des Steuerorgans
durch das Meßglied von Hand übersteuerbar ist. Dies ist insbesondere dann wichtig,
wenn beispielsweise bei hohem Enddrehmoment des Getriebes und damit eingeschalteter
Sperrvorrichtungen der Ausgleichgetriebe auf festem Untergrund, beispielsweise einer
geteerten Straße, eine Kurve gefahren werden soll. In diesem Fall kann der Fahrer,
da alle Räder gut greifen und daher eine gleichmäßige Drehmomentverteilung zwischen
den Rädern einer Antriebsachse vorliegt, die Sperrvorrichtungen der Ausgleichgetriebe
von Hand ausschalten, damit er entlang der Kurve fahren kann. Da erst bei größtem
Drehmoment die Sperrvorrichtungen der Ausgleichgetriebe betätigt werden sollen,
ist es zwecitdienlich, daß die Sperrvorrichtungen der Ausgleichgetriebe sowie die
schaltbaren Kupplungen jeweils zu Schaltgruppen zusammengefaßt sind und daß bei
Erreichen eines bestimmten Abtriebsdrehmoments des Getriebes oder der dauernd kraftschlüssig
mit dem Getriebe verbundenen Antrieb achse zuerst die schaltbaren Ippluiigen und
bei weiterem Anstieg des Abtriebsdrehmo'nents zusätzlich die Sperrvorrichtungen
der Ausgleichgetriebe eingeschaltet werden. Um dem Fahrer anzuzeigen, daß das Lenkverhalten
des Fahrzeuges dadurch eingeschaltete Sper'.vorrichtunen der Ausgleichgetriebe behindert
ist,
wird vorgeschlagen, daß eine dem Fahrer die Einschaltstellung der'Sperrvorrichtungen
der Ausgleichgetriebe und/oder der schaltbaren Kupplungen mitteilende Anzeigevorrichtung
vorgesehen ist. Eine räumlich günstige Anordnungsmöglichkeit des Steuerorgans ergibt
sich dadurch, daß die Betätigungs des Stuerorgans durch das Meßglied elektrisch
erfolgt und die Anzeigevorrichtung als elektrische Glühlampe ausgebildet ist. Weiterhin
wird für einen Antrieb, bei dem die Schaltung der Sperrvorrichtungen der usgleichgetriebe
und der schaltbaren Kupplungen hydraulisch erfolgt, vorgeschlagen, daß das Steuerorgan
als Steuerschieber mit drei Schaltstellungen ausgebildet ist.
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Bei einem Antrieb, bei dem das Getriebe als hydrostatisches Getriebe,
bestehend aus einer in ihrer Förderleistung verstell baren Pumpe, einem in seinem
Schluckvermögen verstellbaren Hydromotor und beide verbindende Hauptdruckmittelleitungen,
ausgebildet ist, ergibt sich eine günstige Ausgestaltung des lIeßgliedes dadurch,
daß dae lleEglied als ein den Dijjj= der jewelligen Druckleitung der HauptdruckLmittelleitungen
ermittelnder Druckschalter ausgebildet ist. Bei einen h-drostatischen Getriebe,
das eine Druckmittelspeisepumne aufweist, ist es vorteilhaft, daß die Druckmittelversorgung
des Steuerschiebers und die den Leckverlust ausgleichende Nachfüllung des hydrostatischen
Getriebes durch eine gem£ gemeinsame Druckmittelspeisepumpe erfolgt.
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Weitere Eigenschaften, Merkmale und ltorteile der vorliegenden Erfindung
können der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung,
welche ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht darstellt, entnommen werden.
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Das Ausführungsbeispiel zeigt einen Antrieb für Kraftfahrzeuge gemäß
der Erfindung, bei dem ein hydrostatisches Getriebe und zwei Antriebsachsen vorgesehen
sind.
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In der Abb. ist mit 1 eine nicht näher ausgeführte Antriebsmaschine
bezeichnet, die eine mit ihr gekuppelte, in ihrer Förderleistung verstellbare, hydrostatische
Pumpe 2 antreibt. An der hydrostatischen Pumpe 2 sind zwei Hauptdruckmittelleitungen
3 und 4 angeschlossen, die zu einem in seinem Schluckyermögen verstellbaren Hydromotor
5 führen. Der Hydromotor 5 weist eine Abtriebswelle 6 auf, auf der drehfest ein
Zahnrad 7 angeordnet ist, das mit einem Gegenzahnrad 8 kämmt. Das, Gegenzahnrad
8 ist drehfest auf einer Welle 9 angeordnet, die zu einer Antriebsachse 1 führt,
wobei die Welle 9 an ihrem Ende ein Kegelzahnrad 10 trägt, das mit e-inem zugeordneten
Kegelzahnrad 11 der Antriebsachse 14 kämmt. Das Kegelzahnrad 11 ist an einem Ausgleichgetriebe
befestigt, das in bekannter Weise ausgeführt und mit Achswelle 12 und 13, die zu
den Rädern führen, verbunden ist, 'uf der Achswelle 12 ist eine Sperrvorrichtung
15 des Ausgleichgetriebes angeordnet, die als zwischen der Achswelle 12 und dem
Kegelzahnrad 11 wirkende Kupplung ausgebildet ist. Die Sperrvorrichtung 15 weist
Primärteile 16, die drei fest mit der Achswelle 12 verbunden sind, und einen Sekundärtei]
17, der am Kegelzahnrad 11 befestigt ist, auf. An der
Sperrvorrichtung
15 ist eine Druckmittelleitung 18 angeschlossen, so daß durch Zufuhr von Druckmittel
ein an sich bekannter Anpreßmechanismus betätigt wird, durch den eine Verspannung
der Primärteile 16 im Sekundärteil 17 erfolgt, wodurch eine Kupplung der Achswelle
12 mit dem Kegelzahnrad 11 und damit eine Sperrung des Ausgleichgetriebes erfolgt.
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Koaxial zur Welle 9 ist eine Welle 19 angeordnet, die zu einer entsprechend
der Antriebsachse 14 augebildeten Antriebsachse 20 führt und mit dieser dauernd
in Wirkverbindung steht. Zwischen der Welle 19 und dem Gegenzahnrad 8 ist eine Kupplung
21 dergestalt angeordnet, daß diese im eingekuppelten Zustand das Gegenzahnrad 8
mit der Welle 19 verbindet. Die Schaltung der Kupplung 21 erfolgt durch Druckmittel,
das über eine Druckmitelleitung 22, die an der Kupplung 21 angeschlossen ist, herangeführt
werden kann. Die Antriebsachse 20 weist entsprechend der Sperrvorrichtung 15 eine
Sperrvorrichtung 23 auf, an der eine Druckmittelleitung 24 angeschlossen ist.
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An den Hauptdruckmittelleitungen 3 und 4 ist eine beide verbindende
Ringleitung 25 angeschlossen, in der zwei Einwegventile 26 und 27 derart eingebaut
sind, daß zwar Druckmittel aus den Hauptdruckmittelleitungen 3 und 4~zwischen die
Einwegventile gelangen kann, aber kein Druckmittel von der einen Hauptdruckmittelleitung
zur anderen. An die Ringleitung 25, zwischen die Einwegventile 26 und 27, ist ein
Druckschalter 28 angeschlossen,
der, um die Abb. übersichtlicher
zu gestalten, an den Rand der Abb. verschoben ist, wobei eine gestrichelte Linie
die Anschlußstelle markiert. Der Druckschalter 28 ist,nicht dargestellt, an eine
Stromquelle angeschlossen.
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Weiterhin ist mit 29 ein Steuerorgan bezeichnet, das als Steuerschieber
30 ausgebildet ist. Gegenüber beiden Stirnflächen des Steuerschiebers 30 sind, über
Druckfedern 31 und 32 mit dem Steuerschieber verbunden, zwei Elektromagnete 33 und
34 angeordnet. Der Elektromagnet ,3 ist durch eine elektrische Leitung 35 und der
Elektromagnet 34 durch eine elektrische Leitung 36 mit dem Druckschalter 28 verbunden.
An der elektrischen Leitung 36 ist eine weitere elektrische Leitung 37 angeschlossen,
die zu einer Glühlainpe 38 führt. Sowohl die Elektromagneten 33 und 34 als auch
die Glühlampe 38 weisen einen Masseanschluß auf, so daß bei eingeschaltetem Druckschalter
in den Elektromagneten und in der Glühlampe ein Strom fließt. Am Elektromagneten
33 ist eine Stange 39 angeschlossen, die ihrer seits mit einem Handhebel ZtO in
Wirkverbindung steht. Am Steuerschieber 30 sind vier Leitungen befestigt. Es sind
dies die bercits erwähnte Leitung 29, eine Leitung 41, die sowohl mit der Leitung
18 wie mit der Leitung 24 in Verbindung steht, eine Leitung 42,, die mit der I)luckseite
einer nicht dargestellten Druckmittelspeisepumpe in Verbindung steht und eine Leitung
43, die zu einem ebenfalls nicht abgebildeten Vorratsbehälter führt.
In
der abgebildeten Stellung befindet sich der Steuerschieber 30 in der Mittellage,
was auch seiner Nullstellung entspricht, da keiner der beiden Elektromagnete von
Strom durchflossen ist und eine Kraft ausübt. In der Nullstellung sind die Leitung
22 und die Leitung 41 mit der Leitung 43 verbunden, so daß die Sperrvorrichtungen
15 und 23 sowie die Kupplung 21 ausgekuppelt sind. In dieser Stellung ist nur die
Antriebsachse 14 mit dem h,ydrostatischen Getriebe verbunden. Steigt nun der Druck
durch erhöhte Belastung in einer der beiden Hauptdruckmittelleitungen 3 oder 4 an,
so erhöht sich ebenfalls der Druck zwischen den beiden Einweguentilen 26 und 27,
wodurch der Druckschalter 28 die elektrische Leitung 35 mit der Stromquelle verbindet,
so daß im Elektronagneten 33 ein Strom fließt und dieser über die Druckfeder 31
den Steuerschieber in Thichtung auf den F2ektromagneten 34 verschiebt. Dadurch tritt
die Leitung 22 mit der Leitung 42 und die Leitung 41 mit der Leitung 43 in Verbindung,
so daß nun Druckmittel zu der T«uDplung 21 gelangt und diese die Welle 19 mit dem
Gegenzahnrad 8 verbindet, wodurch die Antriebsachse 20 zusätzlich mit dem hydrostatischen
Getriebe verbunden wird. Dadurch tritt eine Bltlastung der Antrieb achse 14 ein,
da die Antriebsachse 20 ein Teil des hbtliebsdrehmomentes des Getriebes aufnimmt.
Erhöht sich der Druck in den Hauptduckmittelleitungen 3 oder 4 weiter, so verbindet
der Druckschalter 28 die elektrische Leitung 3(3 mit der Stromquelle und schaltet
die elektrische Leitung 35 stromlos, so daß der Elektromagnet 54 eine Verschiebung
des Steuerschiebers 30 in
Ixich-tung auf den Elektromagneten 33
bewirkt, wodurch sowohl die Leitung 22 als auch die Leitung 41 mit der Leitung 42
verbunden wird und zusätZlich zu der Kupplung 21 die Sperrvorrichtungen 15 und 23
einge;d-ialtet werden, so daß zusätzlich eine Sperrung der Ausgleichgetriebe der
Antriebsachsen 14 und 20 erfolgt. Da die Glühlampe 38 mit der elektrischen Leitung
36 verbunden ist, leuchtet diese auf und zeigt dem Fahrer des Fahrzeuges an, daß
nunmehr das Fahrzeug nicht mehr voll lenkfähig ist.
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Da der Handhebel 40 über die Stange 9 mit dem Elektromagneten 33 verbunden
ist, kann der Fahrer des Fahrzeuges die zuletzt beschriebene Stellung des Steuerschiebers
30 dadurch übersteuern, daß er den Handhebel 40 im Uhrzeigersinn verschwenkt, wobei
je nach Verschwenkwinkel der Steuerschieber 30 sowohl in seine Nullstellung als
auch in die Endstellung in Rich-tung auf den Elek-tromagneten 34 verschoben werden
kann. Ist der Elektromagnet 33 in den Stromkreis eingeschaltet, so.kann der Fahrer
durch Schwenken des Handhebels gegen den Uhrzeigersinn die Kraft des Elektromagneten
33 übersteuern und damit den Steuerschieber in seine'Nullstellung oder auch, da
die Druckkraft der Feder 31 durch weiteres Schwenken gegen den Uhrzeigersinn abgebaut
wird, den Steuerschieber 30 mit Hilfe der Druckfeder 32 in die Endstellung in Richtung
auf den Elektromagnet 33 vercehieen.