DE2840545A1

DE2840545A1 - Kombinierte kraftuebertragungseinrichtung zwischen antriebsmotor und den getriebenen laufraedern von fahrzeugen

Info

Publication number: DE2840545A1
Application number: DE19782840545
Authority: DE
Inventors: Russell Candee; Richard Arlo Michael
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1977-09-22
Filing date: 1978-09-18
Publication date: 1979-03-29
Also published as: GB2004605A; GB2004605B; IT1105978B; ES473543A1; FR2404154A1; FR2404154B1; DE2840545C2; IT7851186A0

Description

(Case No. 11144 GFR) DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE

Kombinierte Kraftübertragungseinrichtung zwischen Antriebsmotor und den getriebenen Laufrädern von Fahrzeugen

Die Erfindung betrifft eine kombinierte Kraftübertragungseinrichtung zwischen Antriebsmotor und den getriebenen Laufrädern von Fahrzeugen, insb, gelenkigen Ackerschleppern mit Vierradantrieb, bei der Differential und Übertragunseinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.

In der Vergangenheit sind getriebene Kraftübertragungseinrichtungen schon so ausgebildet, daß die Kraftübertragung und das Differential in einem Gehäuse angeordnet sind. Aufgrund der Notwendigkeit, die rückwärtigen Laufräder anzutreiben, ist jedoch der Abstand zwischen der Stelle, an der die Antriebsmaschine mit dem Gehäuse verbunden ist,und der

- 5 909813/0965

DEERE & COMPANY 28405A5

EUROPEAN OFFICE

Mittellinie der Antriebsachse sehr bedeutend. Es ist ersichtlich, daß bei einem Ackerschlepper mit Zweiradantrieb die
Maschine vor dem Fahrer liegt und die Antriebsachse hinter dem
Fahrer.

Bei der Entwicklung von Ackerschleppern mit Vierradantrieb lag
die einzige greifbare Lösung darin, den Antrieb von der vor dem Fahrer liegenden Maschine über eine Kraftübertragungseinrichtung zu verwirklichen, welche im Bereich der rückwärtigen Laufräder
angeordnet ist, und eine Antriebswelle vorzusehen, die sich von der rückwärtigen Lage der Übertragungseinrichtung bis zum
vorderen Antriebsdifferential erstreckt. Bei den üblichen
Ackerschlepperantrieben mit Vierradantrieb besteht ein ständiger Kampf zwischen dem Versuch, die Maschine so tief wie möglich
anzuordnen, um die Stabilität des Fahrzeuges zu verbessern, und
dem Versuch, die Gesamtlänge des Ackerschleppers möglichst klein zu halten, da die Lage der Antriebsmaschine mit der Lage des
vorderen Differentials kollidierte.

Es ist Aufgabe der Erfindung,hier Abhilfe zu schaffen und eine ■

kombinierte Kraftübertragungseinrichtung der in Frage stehenden j

Art vorzusehen, welche einen Vierradantrieb bei Ackerschleppern !

ermöglicht, gleichzeitig eine tiefe Lage der Antriebsmaschine j

und damit eine große Stabilität des Ackerschleppers sicherstellt j

und vor allem eine kurze Baulänge des Ackerschleppers gewähr- :

leistet. i

— 6 —

909813/096S

EUROPEAN OFFICE

Diese Aufgabe v/ird durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dieser Ausführungsform erhält man einen minimalen Abstand zwischen der Maschine und der Mittellinie der Antriebsachse mit der Möglichkeit, den Ackerschlepper niedrig zu bauen und seine Länge erheblich zu verringern. Die Übertragungseinrichtung und das Differential sind in einem Gehäuse angeordnet, wobei die Antriebsmaschine an dem Ende des Transmissionsgehäuses montiert ist, an dem auch das Differential vorgesehen ist. Hierbei können die schaltbaren Räder der Übertragungseinrichtung hinter und oberhalb des Differentials angeordnet sein.

Die neue Übertragungseinrichtung ermöglicht in der bevorzugten Ausführungsform vier Vorwärtsfahrtgeschwindigkeiten und zwei ; Rückwärt s fahrtge schwindigkeit en.

: Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen ^! an einem AusfüL_ -~gsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

: Fig. 1 eine Seitenansicht eines üblichen Ackerschleppers mit .! Vierradantrieb, der die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält,.

909813/0965

EUROPEAN OFFICE

Fig. 2 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung und

Fig. 3 in einem Querschnitt die Anordnung nach der Erfindung, wobei der Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 2 geführt ist.

In Fig. 1 ist ein gelenkiger Ackerschlepper 10 mit Vierradantrieb gezeigt, der durch auf dem Boden ruhende vordere und rückwärtige Räder 12 und 14 unterstützt wird. Der Ackerschlepper 10 ist mit einer üblichen Brennkraftmaschine 16 ausgerüstet, welche die Räder über eine Einheit 18, bestehend aus Transmission, Hinterachse mit Differential und Kardanwelle/ antreibt Die Einheit 18 treibt die vorderen Antriebsräder 12 durch Vorderachsen 20 und treibt die rückwärtigen-Antriebsräder 14 durch eine rückwärtige Antriebswelle 22, ein rückwärtiges Differential 24 und eine rückwärtige Achse 26.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt der Einheit 18 mit einem Gehäuse 28. Am vorderen Ende des Gehäuses 28 ist die Antriebsmaschine 16 befestigt und unmittelbar hinter und unter der Maschine 16 sind die quer vorspringenden Vorderachsen 20 vorgesehen. Nach rückwärts von der Vorderachse 20 erstreckt sich die rückwärtige Antriebswelle 22.

909813/0965

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE'

Eine Antriebswelle 30 erstreckt sich von der Maschine 16 in das Gehäuse 28, um ein integrales, kraftgeschaltetes Transmissionsrädergetriebe 32 anzutreiben, welches zusätzliche Getriebegeschwindigkeit nach Wunsch liefert.

Der Ausgang der Transmissionsraderanordnung 32 erfolgt über eine hohle Eingangswelle 34. Die Eingangswelle 34 umgibt eine durchgehende Vielle 36, welche die Antriebskraft von der Maschine 16 bis zu einer hydraulischen Pumpe 38 weiterleitet, welche das hydraulische System des Ackerschleppers speiste

Zwei Eingangskragen 40 und 42 sind verschiebbar auf der Eingangswelle 34 montiert, so daß sie durch übliche Getriebeschalthebel (nicht gezeigt) bewegt werden können.

Ein Eingangszahnradsatz 44 ist auf der Eingangswelle 34 konzentrisch montiert. Er umfaßt ein erstes Eingangszahnrad 46, ein zweites Eingangszahnrad 48 und ein Umkehrrad 50_β

Der erste Eingangskragen 40 ist aus einer neutralen Stellung ' nach rückwärts verschiebbar, um mit der ersten Wellenverzahnung ' 52. in Eingriff zu gelangen und somit die Eingangswelle 34 und : das erste Zahnrad 46 miteinander zu kuppeln. Der erste Eingangskragen 40 ist weiterhin aus der neutralen Stellung nach vorne verschiebbar, um mit der Wellenverzahnung 54 für den Rückwärtsgang in Eingriff zu gelangen und so die Eingangswelle 34 mit dem Umkehrrad 50 zu kuppeln. Der zweite Eingangskragen

- 9 909813/0965

EUROPEAN OFFICE

— 9 —

ist aus der neutralen Stellung nach rückwärts zu verschieben und greift in eine zweite Wellenverzahnung 56 ein, um die Eingangszeile 34 und das zweite Eingangsrad 48 miteinander zu kuppeln.

Die ersten und zweiten Eingangszahnräder 46 und 48 stehen jeweils in Eingriff mit ersten und zweiten Zwischenrädern 58 und 60 eines Zwischenradsatzes 62. Der Zwischenradsatz 62 umfaßt ein drittes Zwischenrad 64, das konzentrisch und einstückig mit den ersten und zweiten Zwischenrädern 58 und 60 verbunden ist.

Das dritte und das zweite Zwischenrad 64 bzw. 60 greifen jeweils mit dem ersten bzw, zweiten Ausgangszahnrad 66 bzw. 68 eines Ausgangszahnradsatzes 70 ein. Die ersten und zweiten Ausgangszahnräder 66 und 68 sind konzentrisch und verschiebbar auf der rückwärtigen Antriebswelle 22 montiert. Die rückwärtige Antriebswelle 22 umfaßt einen axialen gleitbaren Ausgangskragen 72, der aus einer neutralen Stellung nach rückwärts zu ver- ! schieben ist, um in eine erste Ausgangswellenverzahnung 74 ; einzugreifen und so die rückwärtige Treibwelle 22 und das erste ; Ausgangszahnrad 66 zu kuppeln. Der Kragen ist weiterhin aus der Neutralstellung nach vorne zum Eingreifen in eine zweite j Wellenverzahnung zu verschieben, um die rückwärtige Treibwelle 22 und das zweite Ausgangszahnrad 68 zu kuppeln.

! - 10 -

909Ö13/096S

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE

- 10 -

Eine nach rückwärts gerichtete Arbeitsrichtung wird durch Verwendung eines Gegenzahnradsatzes 78 erhalten, der ein erstes Gegenzahnrad 80 aufweist, das mit dem Zahnrad 50 für die Rückwärtsfahrt in Eingriff steht. Das erste Gegenzahnrad 80 ist koaxial und einstückig mit einem zweiten Gegenzahnrad 82 verbunden, das mit dem ersten Zwischenrad 58 in Eingriff steht.

Die rückwärtige Treibwelle 22 erstreckt sich nicht nur nach hinten zum Antreiben der rückwärtigen Achse 26,sondern endet an dem vorderen Stirnende in einem Differentialritzel 84, welches Teil eines einstückigen Differentialgetriebes 86 ist, das für den Antrieb der Vorderachsen dient. lienn der Ackerschlepper 10 sich bewegt, wird Kraft von der Antriebsmaschine durch die Maschinenwelle 30 zu dem einstückigen kraftgeschalteten Transmissionsgetriebe 32 übertragen. Das Geschwindigkeitsverhältnis der Maschinenwelle 30 wird durch die Anordnung 32 modifiziert und durch die hohle Eingangswelle 34 weitergeleitet.

Eine erste Modifikation der Geschwindigkeit der Eingangswelle wird durch das rückwärtige Verschieben des ersten Eingangskragens 40 und des Ausgangskragens 72 erhalten. Hierdurch wird die Antriebskraft von der Eingangswelle 34 über das erste Ein·= gangszahnrad 46 auf das erste Zwischenrad 58 geleitet„ Da das erste Zwischenrad 58 einstückig mit dem dritten Zwischenrad verbunden ist, wi_ " das erste Ausgangszahnrad 66 angetrieben um die Antriebskraft der rückwärtigen Treibwelle 22 zuzuleiten,,

- 11 -

DEERE & COMPANY 28A05A5

EUROPEAN OFFICE

- 11 -

Eine zweite Modifikation der Geschwindigkeit der Eingangswelle 34 wird erhalten, indem man den ersten Eingangskragen 40 nach rückwärts und den Ausgangskragen 72 nach vorne schiebt. Die Folge ist, daß die Kraftübertragung von der Eingangswelle 34 über das erste Eingangszahnrad 46 zu dem ersten Zwischenrad 58 erfolgt. Da das zweite Zwischenrad 60 einstückig mit dem ersten Zwischenrad 58 verbunden ist, wird die Antriebskraft durch dieses Zahnrad dem zweiten Ausgangszahnrad 68 zugeleitet, das seinerseits die rückwärtige Treibwelle 22 antreibt.

Eine dritte Modifikation der Geschwindigkeit der Eingangswelle 34 wird dadurch erhalten, daß der erste Eingangskragen in die Neutralstellung gebracht und der zweite Eingangskragen und der Ausgangskragen 72 in Eingriff mit den zugehörigen Wellenverzahnungen nach rückwärts verschoben wird. Das Ergebnis ist eine Kraftübertragung von der Eingangswelle 34 durch das zweite Eingangszahnrad 48 zu dem zweiten Zwischenzahnrad 60. Von dem Zwischenzahnrad 60 wird die Kraft durch das dritte Zwischenrad 64 und von dort von dem ersten Ausgangsrad 66 auf die Treibwelle 22 übertragen.

Eine vierte Modifikation der Ausgangsgeschwindigkeit wird da- '■ durch erhalten, daß man den ersten Eingangskragen 40 in der neutralen Stellung hält, den zweiten Eingangskragen 42 in der rückwärtigen Stellung beläßt und den Ausgangskragen 72 in die vordere Stellung verschiebt. Dadurch erfolgt die Kraftubertragung von der Eingangswelle 34 zum Eingangszahnrad 48 und von

EUROPEAN OFFICE

- 12 -

dort durch das zweite Zvischenzahnrad 60 zu dem zweiten Ausgangszahnrad 68 und von dort zur rückwärtigen Antriebswelle 22.

Für den Fachmann ist ersichtlich, daß die Richtung der Kraftübertragung durch Bewegung des ersten Eingangskragens 40 in eine Stellung umgekehrt werden kann, in der der Kragen die rückwärtigen Wellenverzahnungen 74 beaufschlagt. Die Kraft der Eingangswelle 34 wird dann durch das üinkehrrad 50 zu deia ersten Gegenzahnrad SO und von dort durch das einstückige zweite Gegenzahnrad 82 übertragen. Dieses treibt das Zwischenzahnrad 62 an. Da der Ausgangskragen 72 geeignet ist, zwei unterschiedliche Kraft- oder Geschwindigkeitsniveaus zu liefern, kann die rückwärtige Fahrkraft auf zwei verschiedenen Wegen auf die rückwärtige Antriebswelle 22 übertragen werden.

Während die Erfindung in Verbindung mit einer speziellen Ausführungsform beschrieben worden ist, ist jedoch ersichtlich, daß zahlreiche Änderungen und Modifikationen und Variationen vorgenommen werden können, wie dies für den Fachmann aus der bisherigen Beschreibung ohne weiteres ersichtlich ist.

909813/0965

-Jfc-

Leerseite

Claims

'Case No. 11144 GFR) DEERE ft COMPANY 2840545

EUROPEAN OFFICE

Patentansprüche

. 1«/Kombinierte Kraftübertragungseinrichtung zwischen Antriebsmotor und den getriebenen Laufrädern von Fahrzeugen, insb. gelenkigen Ackerschleppern mit Vierradantrieb, bei der Differential und Übertragungseinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse wenigstens eine sich in Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckende und im radialen Abstand von dem Differentialgetrieberädersatz (86) angeordnete Motorausgangswelle (34,36) und parallel zu dieser eine Kraftübertragungswelle (22) aufnimmt, die mit dem Differentialgetrieberädersatz (86) verbunden ist, daß zwei wahlweise mit der Motorausgangswelle (34,36) kuppelbare und dieser konzentrische Getriebeeingangsräder (46,48) von unterschiedlichem Durchmesser sowie ein Zwischenrädersatz (62) vorgesehen sind, bestehend aus drei als Einheit rotierenden Rädern (58,60,64), von denen das erste(58)mit dem ersten Getriebeeingangsrad (46), das zweite(60) mit dem zweiten Getriebeeingangsrad (48) und einem Zahnrad (68) von zwei zur Kraftübertragungswelle (22) konzentrischen, wahlweise mit dieser Welle kuppelbaren und im Abstand vom Differential (86) angeordneten Getriebeausgangsrädern (66,68)

909813/0965

— O —

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE _ 2 —

von unterschiedlichem Durchmesser und das dritte Zwischenrad (64) mit dem ersten Getriebeausgangsrad (66) kämmt.
2. Kraftubertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die schaltbare Verbindung der Getriebeeingangsräder (46,48) bzw. der Getriebeausgangsräder (66,68) mit der Jeweils zugehörigen Welle (34,36) bzw. (22) derart getroffen ist, daß eine erste Geschwindigkeit der Kraftübertragungswelle (22) durch Kupplung jeweils der ersten Eingangs-bzw. Ausgangsräder (46,66) mit der zugehörigen ¥elle, eine zweite Geschwindigkeit durch Kupplung des ersten Eingangsrades (46) und des zweiten Ausgangsrades (68) mit den zugehörigen Wellen, eine dritte durch Kupplung des zweiten Eingangsrades (48) und des ersten Ausgangsrades (66) und eine vierte Geschwindigkeit durch Kupplung der zweiten Eingangs- und Ausgangsräder (48,68) Jeweils mit den zugehörigen Wellen (34,36) bzw. (22) erhalten wird.
3. Kraftubertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes,wahlweise mit der Motorausgangswelle (34,36) kuppelbares Zahnrad (50) konzentrisch zu dieser Welle angeordnet ist und mit einem von zwei gemeinsam rotierenden Zahnrädern (80,82) eines Drebrichtungsumkehrsatzes (75) kämmt, dessen zweites Zahnrad (82) «J.C dem ersten Zwischenzahnrad (58) kämmt, derart, daß zwei Rückwärtsgeschwindigkeiten durch Kupplung

9 0 9 813 /o~9 6 5

DEERE & COMPANY 284054S

EUROPEAN OFFICE

des dritten Getriebeeingangsrades (50) mit der Motorausgangswelle (34,36) und wahlweises Kuppeln der beiden Ausgangszahnräder (66,68) mit der Kraftübertragungswelle (22) erhaltbar sind.
4. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in Längsrichtung des Ackerschleppers (10) langgestreckte Gehäuse (28) unmittelbar am rückwärtigen Ende der Antriebsmaschine (16) befestigt ist, die Motorausgangswelle (34,36) oberhalb der Kraftübertragungswelle (22) angeordnet ist, die letztere mit ihrem vorderen Ende mit dem unter der Motorbefestigungsstelle liegenden Differentialgetrieberadsatz (86) verbunden und der letztere zwischen Motorbefestigungsstelle und den schaltbaren Eingangs- und Ausgangsrädersätzen angeordnet ist.
5. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e kennz eichnet, daß das dritte, der Rückwärtsfahrt zugeordnete Eingangsrad (50) zwischen den beiden anderen _; Eingangsrädern (46,48) angeordnet ist und das zweite Rad (82); des Drehrichtungsumkehrsatzes (78) und das damit kämmende ! erste Zahnrad (58) in einer Ebene angeordnet sind, die von der Motorbefestigungsstelle einen größeren Abstand als das dritte Eingangsrad (50) aufweist.

909813/0965