DE2656474A1

DE2656474A1 - Hydraulische kriechgang-antriebsanordnung fuer ein nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE2656474A1
Application number: DE19762656474
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Gruebler
Original assignee: Martin Beilhack Maschinenbau GmbH
Current assignee: Martin Beilhack Maschinenbau GmbH
Priority date: 1976-12-14
Filing date: 1976-12-14
Publication date: 1978-06-15
Also published as: FR2374179A1; DE2656474C3; IT1088523B; FR2374179B3; DE2656474B2

Description

Dr. H STiUt Späth

l·-. .anheim/ObIi. ■ ■ <3 ¹²° ^{p 77}

Max-losefs-Platz 6

Firma Martin Beilhack, Maschinenfabrik und Hammerwerk GmbH) Am Hammer 11-13, Postfach I6o_s 82oo Rosenheim 2

Hydraulische Kriechgang-Antriebsanordnung für ein Nutzfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Kriechgang-Antriebsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruschs 1»

Es sind bereits Kriechgang-Antriebsanordnungen der erwähnten Art in Spezial-Nutzfahrzeugen bekannt, bei denen die Umschalteinrichtung im Fahrbetrieb bis zum Erreichen des Arbeitsgebietes auf einen unmittelbaren Antrieb des Schaltgetriebes durch den Primärmotor über die Fahrzeugkupplung einstellbar ist» Zum eigentlichen Arbeitsbetrieb, beispielsweise zum Schneeräumen, wird die Umschalteinrichtung auf Hydraulikantrieb umgestellt, wobei eine kontinuierliche Einstellung der Fahrgeschwindigkeit in einem sehr niedrigen Geschwindigkeitsbereich mit verhältnismäßig hohem Drehmoment möglich ist, wie dies für viele Anwendungsfälle gefordert wird» Die Umschalteinrichtung ist hierbei in dem speziell ausgebildeten Schaltgetriebe enthalten, das sich von dem Schaltgetriebe normaler, nicht auf Hydraulikbetrieb umschaltbarer Nutzfahrzeuge, insbesondere üblicher Lastkraftwagen, unterscheidet,,

Die erwähnten bekannten Spezial-Nutzfahrzeuge sind so ausgebildet, daß sie eine Reihe verschiedenartiger Aufgaben lösen

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können, die sich hinsichtlich der an das Fahrzeug gestellten Anforderungen stark unterscheiden ο Um dies zu leisten, müssen die bekannten Spezial—Nutzfahrzeuge bezüglich jedes wesentlichen Bauelementes so ausgelegt sein, daß sie jeder Spezialaufgabe gerecht werden» Beispielsweise sind das Differential und die Gelenkwellen zum Antrieb der Fahrzeugräder für extrem hohe Drehmomente ausgelegt, um auch bei sehr hohen Getriebeübersetzungen ins Langsame hierbei auftretende Spitzenbelastungen aufzunehmen„ Infolgedessen sind solche Spezial-Nutzfahrzeuge für universellen Einsatz erheblich aufwendiger und damit teurer als ein Serien-Nutzfahrzeug, beispielsweise ein normaler Lastkraftwagen, welcher nur für normalen Fahrbetrieb ausgelegt ist. Häufig stellt sich die Aufgabe, unter Verzicht auf eine universelle Anwendbarkeit ein Serien-Nutzfahrzeug, insbesondere einen Lastkraftwagen, als Spezial-Nutzfahrzeug für lediglich eine bestimmte Aufgabe umzurüsten, beispielsweise zum Schneeräumen, wobei die Gebrauchstüchtigkeit dieses ausgebauten Serienfahrzeuges derjenigen der eingangs erwähnten Spezial-Nutzfahrzeuge in bezug auf die vorgegebene Aufgabe nicht nachsteht* Ein derartiger Ausbau eines Serienfahrzeuges ist nur dann sinnvoll, wenn unter Berücksichtigung des Fahrzeugpreises und der Ausbaukosten der Aufwand immer noch wesentlich geringer als bei den eingangs erwähnten Spezial-Nutzfahrzeugen liegt, wobei eine Grundvoraussetzung darin liegt, die zum Ausbau erforderlichen zusätzlichen Bauelemente raumsparend in dem Serienfahrzeug unterzubringen .,

Die von der vorliegenden Erfindung zu lösende Aufgabe besteht demzufolge in dem raumsparenden Ausbau eines Serien-Nutzfahrzeuges mit mechanischem Schaltgetriebe und relativ hoher Fahrtgeschwindigkeit im niedrigsten Gang auf wahlweisen Hydraulikantrieb mit einem Kriechgang nebst entsprechend erhöhtem Drehmoment, jedoch ohne übermäßige

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Beanspruchung der auf die hydraulischen Antriebselemente folgenden Antriebselemente, insbesondere Gelenkwellen und Differentiale, und zwar ohne Anbringung von Hydraulikbauteilen am Primärmotor/Schaltgetriebe-Block, welcher in den meisten Fällen zu schwach ist, um eine Hydraulikpumpe und einen Hydraulikmotor zu tragen» Erreicht wird die Lösung dieser Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs 1„

Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Umschaltgetriebe, welches verhältnismäßig leicht ausgebildet sein kann, wird erreicht, daß über dessen sekundäre Abtriebswelle und sekundäre Antriebswelle nebst jeweils zugeordneter Gelenkwelle eine Hydraulikpumpe und ein Hydraulikmotor an den Primärmotor und gleichzeitig auch an das Schaltgetriebe anschließbar sind, ohne daß indessen ein Anblocken der Hydraulikpunipe und des Hydraulikmotors an dem Primärmotor-Getriebe-Block notwendig wäre» Durch die Ausrichtung der Anschlußenden der senkundären Antriebs- und sekundären Abtriebswelle von dem Primärmotor weg ergibt sich eine günstige Anordnungsmöglichkeit für die Hydraulikpumpe und den Hydraulikmotor unmittelbar unterhalb des Fahrzeugrahmens sowie unterhalb des mechanischen Schaltgetriebes ο Die Ausbaukosten sind verhältnismäßig gering, weil das erfindungsgemäß vorgesehene Umschaltgetriebe nach Trennung des üblicherweise an das Kupplungsgehäuse des Primärmotors angeblockten mechanischen Schaltgetriebes zwischen diese beiden Bauelemente eingesetzt werden kann.,

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 ergibt sich ein besonders einfacher und raumsparender Aufbau des Umschaltgetriebes O

Durch die weitere Ausgestaltung nach dem Patentanspruch 3 ergibt sich ein besonders geringer Raumbedarf der zum Aus-

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bau erforderlichen Teile (Umschaltgetriebe, Hydraulikpumpe, Hydraulikmotor)=

Durch die Ausgestaltung nach dem Patentanspruch 4 wird ein günstiger und raumsparender Anschluß des Primärmotors an ein an der Fahrzeugstirnseite vor dem Primärmotor angebrachtes Zapfwellengetriebe für ein Arbeitsgerät, beispielsweise eine Schneefräse, ermöglicht=

Durch die Ausgestaltung nach dem Patentanspruch 5 wird eine Drehmomentreduzierung bei Hydraulikbetrieb im Kriechgang erzielt, um trotz sehr geringer Fahrgeschwindigkeiten die für normalen Fahrbetrieb ausgelegten Antriebselemente, insbesondere Gelenkwellen und Differentiale, nicht zu überlasten=

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert= Es zeigen.-

Fig= 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen Kriechgang-Antriebsanordnung nach Einbau in ein Serien-Nutzfahrzeug in Form eines üblichen Lastwagens in stark schematisierter Seitenansicht,

Fig» 2 die Antriebsanordnung von Figo 1 in Blockschaltbilddarstellung,

Fig_u 3 ein Ausführungsbeispiel eines einen Bestandteil der Antriebsanordnung von Fig- 1 und 2 bildenden Umschaltgetriebes in schematischer Darstellung„

Der in Fig» I veranschaulichte Lastkraftwagen umfaßt einen Fahrzeugrahmen 1_? der in seinem vorderen Teil einen Primärmotor 2 nebst Kupplungsgehäuse 3 aufnimmt= Zwischen dem Kupplungsgehäuse 3 und einem ursprünglich an dieses ange-

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blockten mechanischen Sechsgang-Schaltgetriebe 4 ist ein einen Bestandteil der erfindungsgemäßen Kriechgang-Antriebsanordnung bildendes Umschaltgetriebe 5 angeordnet, das nach folgend noch näher erläutert wird., Von dem Schaltgetriebe verläuft eine Gelenkwelle 6 zu einem Verteilergetriebe 7, welches über je eine Gelenkwelle 8, 9 ein Paar von Hinterrädern Io bzw ο Vorderrädern 11 antreibt» Die Bauelemente 4, 6 - 11 sind in üblicher Weise ausgebildet und stellen keinen Bestandteil der Erfindung dar, obgleich die Gelenkwelle 6 gegenüber der Serienausführung des Lastkraftwagens etwas verkürzt werden muß, um das Umschaltgetriebe 5 unterzubringen» Zur Anwendung des Erfindungsgedankens ist nicht notwendig, ein Fahrzeug mit Allradantrieb, wie es in Fig=l veranschaulicht ist,/Stattdessen kann die erfindungsgemässe Antriebsanordnung auch auf Fahrzeuge mit Hinterradantrieb angewendet werden, wobei das Verteilergetriebe 7 in Fortfall kommt und das Paar von Hinterrädern Io unmittelbar von dem Schaltgetriebe 4 über eine Gelenkwelle angetrieben wird»

Unterhalb des mechanischen Schaltgetriebes 4 sind an einer (nicht veranschaulichten) Querbrücke eine Hydraulikpumpe und ein Hydraulikmotor 13 im Abstand etwa parallel zur Fahrzeugquerachse angebracht« Bei der Darstellung von Fig» 1 ist nur eines der beiden Bauelemente 12, 13 sichtbar C

Vor dem Primärmotor 2 sowie unterhalb des Fahrzeugrahmens 1 ist ein Zapfwellenanschluß 14 nebst zugeordneter Zapfwellenschaltkupplung vorgesehen, um ein Arbeitsgerät an dem Fahrzeug anzuschließen, beispielsweise eine Schneefräse«

Fig« 2 zeigt die Wirkungsweise der Umschalteinrichtung von normalem Fahrbetrieb auf hydraulischen Kriechgangbetrieb„

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Der Primärmotor 2 treibt über eine Kupplung 3' das Umschal tgetriebe 5 an. Zwischen der Kupplung 3¹ und dem Schaltgetriebe 4 besteht im normalen Fahrbetrieb eine unmittelbare Antriebsverbindung, wobei zusätzlich zu dem Umschaltgetriebe 5 verlaufende Antriebs- und Abtriebsverbindungen gemäß gestrichelten Linien Ll als unterbrochen zu denken sind. Bei Umschaltung auf hydraulischen Kriechgangbetrieb werden indessen die Unterbrechungen gemäß den Linien Ll aufgehoben und stattdessen die unmittelbare Antriebsverbindung zwischen der Kupplung 3^! und dem Schaltgetriebe 4 gemäß einer strichpunktierten Linie L2 unterbrochen« Danach treibt das Umschaltgetriebe 5 die Hydraulikpumpe 12 an, die ihrerseits über eine Leitung 15 den Hydraulikmotor 13 antreibt. Dessen Abtriebswelle verläuft in das Umschaltgetriebe 5, welches seinerseits das Schaltgetriebe 4 antreibte Die Hydraulikpumpe 12 und/oder der Hydraulikmotor 13 können inüblicher Weise hinsichtlich ihrer Drenzahl kontinuierlich verstellt werden, wie dies üblich ist. Man erhält auf diese Weise im Arbeitsbetrieb, beispielsweise zum Schneeräumen, die gewünschten niedrigen Drehzahlen für den Kriechgangbetrieb,,

Gemäß Fig= 3 umfaßt das Umschaltgetriebe 5 eine primäre Antriebswelle 16, eine primäre Abtriebswelle 17, eine sekundäre Abtriebswelle 18 und eine sekundäre Antriebswelle 19c Ein mit der primären Antriebswelle 16 verbundenes Zahnrad 2o ist im normalen Fahrbetrieb über ein kraftschlüssiges Verbindungselement in Form einer Schaltmuffe mit einem Zahnrad 22 in Eingriff, das auf der primären Abtriebswelle 17 sitzt. Die primäre Antriebswelle 16 und die primäre Abtriebswelle 17 verlaufen koaxial» Wird die Schaltmuffe 21 in Richtung eines Pfeiles Pl in die gestrichelte Stellung von Fig., 3 gebracht, so wird ein Eingriff mit einem Zahnrad 23 herbeigeführt, das koaxial auf der primären Abtriebswelle 17 gelagert ist und mit

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einem Zahnrad 24 der sekundären Antriebswelle 19 in Eingriff steht= Die Bewegung der Schaltmuffe 21 ist mit einem zusätzlichen kraftschlüssigen Verbindungselement in Form einer zusätzlichen Schaltmuffe 25 gekoppelt, welche bei Bewegung gemäß dem Pfeil Pl einen Eingriff zwischen dem Zahnrad 2o und einem koaxial auf der primären Antriebswelle 16 gelagerten Zahnrad 26 herbeiführt,', wie dies im unteren Teil von Fig» 3 gestrichelt veranschaulicht ist» Das Zahnrad 26 steht mit einem Zahnrad 27 der sekundären Abtriebswelle 18 in Eingriff»

In der gestrichelten Stellung der Schaltmuffe 21 bzw« zusätzlichen Schaltmuffe 25 von Fig» 3 treibt infolgedessen die primäre Antriebswelle 16 über das'Zahnrad 2o, die zusätzliche Schaltmuffe 25, das Zahnrad 26, das Zahnrad und die sekundäre Abtriebswelle 18 die Hydraulikpumpe 12 an. Diese treibt ihrerseits über die in Fig» 3 nicht gezeigte Hydraulikleitung 15 den Hydraulikmotor 13 an» Dieser treibt über die sekundäre Antriebswelle 19, das Zahnrad 24, das Zahnrad 23, die Schaltmuffe 21 und das Zahnrad 22 die primäre Abtriebswelle 17 an, so daß also im Ergebnis der Antrieb von der primären Antriebswelle 16 zu der primären Abtriebswelle 17 nicht direkt sondern über die Hydraulikpurape und den Hydraulikmotor 13 erfolgt» Die sekundäre Abtriebswelle 18 und die sekundäre Antriebswelle 19 verlaufen exzentrisch zu der primären Antriebswelle 16 bzw» primären Abtriebswelle 17, was hinsichtlich der räumlichen Unterbringung der Hydraulikpumpe 12 bzw» des Hydraulikmotors 13 an dem Fahrzeugrahmen 1 günstig ist» Obgleich dies in Fig„ 3 nicht veranschaulicht ist, sind die sekundäre Abtriebswelle und die sekundäre Antriebswelle 19 mit der Hydraulikpumpe 12 bzw» dem Hydraulikmotor 13 über je eine zugeordnete Gelenkwelle 28 (siehe Fig» 1) verbunden» Dies gilt auch für die Verbindung des Umschaltgetriebes 5 mit dem Zapfwellenanschluß 14, der

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durch eine Gelenkwelle 29 bewirkt wird=

Vorzugsweise ist die Hydraulikpumpe 12 1:1 übersetzend ausgebildet, der Hydraulikmotor 13 hingegen 1.x übersetzend, während das Umschaltgetriebe 5 1.x langsamer übersetzt» Dies hat den Vorteil, daß der Hydraulikmotor ein auf die Antriebselemente des Fahrzeuges abgestimmtes kleineres Drehmoment bringt, während er sonst überdimensioniert wäre»

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Claims

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Patentansprüche

Λ Hydraulische Kriechgang-Antriebsanordnung für ein einen ^-Fahrzeugrahmen umfassendes Nutzfahrzeug mit einem Primärmotor in Form einer Brennkraftmaschine nebst Fahrzeugkupplung, einer durch den Primärmotor angetriebenen Hydraulikpumpe nebst einem von dieser hydraulisch angetriebenen Hydraulikmotor j einem dem Hydraulikmotor zugeordneten sowie von diesem wahlweise angetriebenen mechanischen Schaltgetriebe, das mit zumindest einem Paar von Fahrzeugrädern in kraftschlüssiger Antriebsverbindung steht, und mit einer Umschalteinrichtung zum unmittelbaren Antrieb des Schaltgetriebes durch den Primärmotor über die Fahrzeugkupplung, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung aus einem an den Primärmotor (2) bzw. dessen Fahrzeugkupplung (3⁹) anzublockenden Umschaltgetriebe (5) mit einer primären und einer sekundären Antriebswelle (16 bzw.. 19) sowie einer primären und sekundären Abtriebswelle '.17 bzw» 18) besteht, dessen sekundäre Antriebs- und sekundäre Abtriebswelle (19 bzw= 18) mit ihren Anschlußenden von dem Primärmotor weg verlaufen und über je eine Gelenkwelle (28) mit der am Fahrzeugrahmen (1) befestigten Hydraulikpumpe bzw» dem Hydraulikmotor verbunden sind«

2ο Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die primäre Antriebswelle (16) und die primäre Abtriebswelle (17) koaxial verlaufen und über ein kraftschlüssiges Verbindungselement (Schaltmuffe 21) miteinander verbindbar sind, während die zur primären Antriebswelle exzentrisch verlaufende sekundäre Antriebswelle (19) und die ebenfalls zur primären Antriebswelle exzentrisch verlaufende sekundäre Abtriebswelle (18) über das Verbindungselement (zusätzliche Schaltmuffe 25) mit der primären Antriebs- bzwprimären Abtriebswelle verbindbar sind»

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3ο Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe (12) und der Hydraulikmotor (13) im horizontalen Abstand etwa parallel zur Fahrzeugquerachse angebracht sind ο

4o Anordnung nach Anspruch I₇ dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Abtriebswelle (18) mit einem Zapfwellenanschluß (14) nebst zugeordneter Zapfwellen-Schaltkupplung verbunden ist»

5ο Anordnung nach Anspruch 1_/ dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe 1:1 übersetzend, der Hydraulikmotor hingegen l;x übersetzend ausgebildet ist und daß das Umschaltgetriebe (5) zwischen der sekundären Antriebswelle (19) und der primären Abtriebswelle (17) l:x langsamer übersetzend ausgebildet ist»

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