DE3021254A1

DE3021254A1 - Zapfwellenantriebseinrichtung fuer einen ackerschlepper

Info

Publication number: DE3021254A1
Application number: DE19803021254
Authority: DE
Inventors: Yasuhisa Matsushita; Masatsugu Tone
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1979-07-02
Filing date: 1980-06-04
Publication date: 1981-01-15
Also published as: GB2053386A; FR2460221A1; BE883128A; CA1122816A; DE3021254C2; IT8021421A0; IT1142152B; SU1128827A3; FR2460221B1; US4304141A; JPS569921U; GB2053386B

Description

Zapfwellenantriebseinrichtung für einen Ackerschlepper

Die Erfindung betrifft eine Zapfwellenantriebseinrichtung für einen Traktor mit einer Antriebswelle, die an der Rückseite eines Getriebegehäuses übersteht, in welchem ein Antriebswellengangwechselgetriebe zur Änderung der Drehzahl der Antriebswelle angeordnet ist.

In herkömmlicher Weise läßt sich an einem Traktor eine Arbeitsmaschine an der Rückseite des Traktors ansetzen. Die Arbeitsmaschine wird über das Antriebswellengangwechselgetriebe mit Hilfe der Antriebswelle, welche an der Rückseite des Getriebegehäuses übersteht, angetrieben.

In neuerer Zeit hat man an einem derartigen herkömmlichen Traktor noch Verbesserungen dahingehend vorgenommen, daß man eine weitere Antriebswelle vorgesehen hat für den Antrieb einer Arbeitsmaschine mit sogenannter "Mittenaufhängung (mid-mount)". Es kann sich hier beispielsweise um einen Mäher handeln, der etwa in der Mitte des Traktors angeordnet ist.

Dabei nimmt man jedoch in Kauf, daß bei unterschiedlichen Herstellungsverfahren ein zusätzlicher Aufwand für das Getriebegehäuse des Ackerschleppers bzw. Traktors getrieben wird, an welchem eine Arbeitsmaschine mit Mittenaufhängung vorgesehen wird, gegenüber einem Getriebegehäuse für einen Ackerschlepper, an welchem eine derartige Arbeitsmaschine mit Mittenaufhängung nicht vorhanden ist. Es ist jedoch erwünscht, daß für eine möglichst große Anzahl von Ackerschleppertypen möglichst gleichgeformte Bauteile verwendet werden.

Andererseits ist es notwendig, daß die Arbeitsmaschine mit Mittenauf-

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hängung mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die an die Art der Arbeitsmaschine angepaßt ist, und außerdem muß in Abhängigkeit von der Maschinenart auch die Änderung der Betriebsgeschwindigkeit durchgeführt werden können. Wenn man ein weiteres Antriebswellengangwechselgetriebe für die entsprechende Drehzahleinstellung vorsehen wollte, würde dies einen zusätzlichen Herstellungsaufwand bedeuten.

Anstelle eines zusätzlichen Antriebswellengangwechselgetriebes läßt sich auch ein gemeinsames Antriebswellengangwechselgetriebe für beide Antriebswellen verwenden.

Um mit einer derartigen Einrichtung einen Drehzahlwechsel durchzuführen, ist es notwendig, daß das Geschwindigkeitswechselrad des Antriebswellengangwechselgetriebes so verschoben werden muß, daß es gleichzeitig mit einem Zahnrad auf der Seite der antreibenden Welle und einem Zahnrad mit der ersten oder zweiten Antriebswelle der Zapfwellenantriebseinrichtung in Eingriff steht. Eine derartige Eingriffsmöglichkeit läßt sich jedoch in zufriedenstellender Weise nicht erzielen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zapfwellenantriebseinrichtung für einen Ackerschlepper bzw. Traktor zu schaffen, bei der ohne nennenswerte Umrüstung eines herkömmlichen Ackerschleppers eine erste und zweite Antriebswelle vorgesehen sein können und bei der der Drehzahlwechsel der ersten und zweiten Antriebswelle glatt und weich durchgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angeben.

Durch die Erfindung wird eine Zapfwellenantriebseinrichtung für einen Ackerschlepper geschaffen, "bei dem zwei in ihren Drehzahlen änderbare

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Antriebswellen (Zapfwellen) vorgesehen sein können. Hierzu wird durch die Erfindung ein Zapfwellenantriebssystem geschaffen, enthaltend ein Getriebegehäuse mit einer Öffnung im Boden, eine erste Zapfwelle an der Rückseite des Getriebegehäuses, eine erste Zwischenwelle, die am unteren Teil des Getriebegehäuses angeordnet ist und eine Kraft auf die erste Zapfwelle überträgt, ein Zapfwellengangwechselgetriebe zur Änderung der Drehzahl der Kraftabgabewelle der Antriebsmaschine und zur Übertragung der entsprechend abgeänderten Drehzahl an die erste Zwischenwelle, wobei das Zapfwellengangwechselgetriebe ein auf der ersten Zwischenwelle angeordnetes Schieberad aufweist, ferner enthaltend ein unteres Zapfwellengetriebegehäuse, das an der Öffnung des Getriebegehäuses angeordnet ist, eine zweite Zapfwelle am unteren Zapfwellengetriebegehäuse und ein Geschwindigkeitswechselrad mit großer Zahnkranzbreite, das in Eingriff steht mit dem Schieberad und im unteren Zapfwellengetriebegehäuse so angeordnet ist, daß die Kraft vom Schieberad auf die zweite Zapfwelle übertragen wird.

Bei der Erfindung kann daher in vorteilhafter Weise das Gangwechselgetriebe für die erste Zapfwelle auch als Gangwechselgetriebe für die zweite Zapfwelle verwendet werden. Zur Umrüstung ist hierzu lediglich notwendig, daß an der Unterseite des Getriebegehäuses eine Öffnung vorgesehen wird und ein Geschwindigkeitswechselrad mit relativ großer Zahnkranzbreite mit dem Schaltrad bzw. Schieberad des Gang Wechselgetriebes in Eingriff gebracht wird, so daß die Antriebskraft auf die zweite Zapfwelle übertragen wird.

Darüber hinaus erlaubt das Geschwindigkeitswechselrad mit der großen Zahnkranzbreite, daß der Eingriff mit dem Schieberad immer beibehalten wird, und zwar auch dann, wenn ein Gangwechsel bzw. Drehzahlwechsel mit dem Schieberad durchgeführt wird. Auf diese Weise läßt sich bei

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Zapfwellengangwechselgetriebe das Verschieben der ineinandergreifenden Zahnräder gegeneinander weich und glatt durchführen.

In vorteilhafter Weise können bei der Zapfwellenantriebseinrichtung für einen Ackerschlepper zwei Zapfwellen am Getriebegehäuse vorgesehen sein. Hierzu ist lediglich notwendig, daß am Getriebegehäuse am Boden eine Öffnung für die Anordnung der zweiten Zapfwelle und die entsprechende Kraftübertragung vorgesehen wird. Man benötigt lediglich ein gemeinsames Zapfwellengangwechselgetriebe für die beiden Zapfwellen. Das Gangwechselgetriebe besitzt hierzu ein Schieberad, das immer mit einem Geschwindigkeitswechselrad mit großer Zahnkranzbreite in Eingriff steht, um die Antriebskraft auf die zweite Zapfwelle zu übertragen.

In den beiliegenden Figuren sind Ausführungsbeispiele dargestellt. Anhand dieser Figuren soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ackerschleppers mit einem Zapfwellenantriebssystem, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;

Fig. 2 einen Längsschnitt in Seitenansicht einer Kraftübertragungs-

einrichtung im Getriebegehäuse des Ackerschleppers der Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt in Seitenansicht einer Kraftübertragungs-

einrichtung mit einem angesetzten unteren Getriebegehäuse und

Fig. 4 einen Längsschnitt in Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels.

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In der Fig. 1 ist schematisch ein Ackerschlepper in Seitenansicht dargestellt. Am rückwärtigen Ende einer Antriebsmaschine 1 ist direkt ein Kupplungsgehäuse 2 angeordnet. Am Kupplungsgehäuse 2 ist direkt ein Getriebgehäuse 3 angeordnet, wobei hierdurch ein länglicher von vorn nach hinten sich erstreckender Fahrzeugrahmen gebildet wird. Hinterräder 4 sind seitlich vom Getriebegehäuse 3 angeordnet und dort abgestützt. Vorderräder 5 sind seitlich und unterhalb der Antriebsmaschine 1 abgestützt.

In der Fig. 2 ist die Kraftübertragungseinrichtung im Kupplungsgehäuse und im Getriebegehäuse 3 gezeigt. Diese Kraftübertragungseinrichtung besitzt eine Kraftabgabewelle 6 zur Übertragung der an der Kraftabgabeseite der Maschine 1 vorhandenen Kraft über eine nicht näher dargestellte Fahrkupplung, ein hydraulisches stufenloses Fahrwechselgetriebe zur stufenlosen Änderung der Geschwindigkeit der Kraftabgabewelle auf eine Ausgangswelle 7a des Fahrwechselgetriebes 7. Eine Ausgangswelle 8 für das Zapfwellenantriebssystem ist direkt mit der Kraftabgabewelle 6 verbunden und wird von dieser auch direkt angetrieben. Eine erste Kraftübertragungswelle 9 des Fahrsystems steht in Eingriff mit der Ausgangswelle 7a des Fahrsystems über Zahnräder. Eine zweite Kraftübertragungswelle 10 steht über Zahnräder in Eingriff mit der ersten Kraftübertragungswelle 9 des Fährsystems. Ein Hilfswechselgetriebe für das Fahrsystem läßt einen zweistufigen Hoch-Niedriggeschwindigkeitswechsel zu. Hierzu ist ein Schieberad 12 vorgesehen, das auf einer Antriebswelle 11a eines Differentials 11 für die Hinterräder in Drehverbindung mit der Antriebswelle sitzt. Ein Zapfwellengangwechselgetriebe 16 dient zur Änderung der Drehzahl einer ersten Zapfwelle 13, die über die Rückseite des Getriebegehäuses bzw. Kraftübertragungsgehäuses übersteht. Eine zweite Zapfwelle 15 ist an einem unteren Getriebegehäuse bzw. Zapfwellengetriebegehäuse 14 (Fig. 3) gelagert. Das Getriebegehäuse 14 ist abnehmbar an einer Öffnung 27 im Boden des Getriebegehäuses 3 angeordnet. Eine

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erste Kraftübertragungswelle 17 dient zur Übertragung der Kraft von der Abgabeseite des Gangwechselgetriebes 16 der Zapfwellenantriebs einrichtung und eine zweite Kraftiibertragungswelle 19 kann über eine Einwegkupplung 18 mit der ersten Kraftübertragungswelle 17 verbunden werden und über Zahnräder mit der ersten Zapfwelle 13 in Eingriff gebracht werden. Die erste und die zweite Kraftübertragungswelle 17 und 19 bilden Zwischenwellen der Zapfwellenantriebseinrichtung.

Wie aus den Figuren 2 und 3 zu ersehen ist, besitzt das Zapfwellengangwechselgetriebe 16 ein dreistufiges Zahnrad 20, das über Zahnräder in Eingriff steht mit der Ausgangswelle 8 für das Zapfwellenantriebssystem und drehbar auf der ersten Kraftübertragungswelle 9 des Fahrsystems gelagert ist. Hochgeschwindigkeits- und Niedriggeschwindigkeitsantriebszahnräder 21 und 22 sind drehbar auf der ersten Kraftübertragungswelle des Zapfwellenantriebssystems gelagert und stehen ständig in Eingriff mit dem dreistufigen Zahnrad 20. Ein Schieberad 24 steht in Drehverbindung mit der ersten Kraftübertragungswelle 17 des Zapfwellenantriebssystems und kann in Achsrichtung dieser Welle verschoben werden. Das Schieberad 24 steht ständig in Eingriff mit einem Geschwindigkeitswechselrad 23, das eine große Zahnkranzbreite aufweist. Das Geschwindigkeitswechselrad 23 überträgt die Antriebskraft auf eine zweite Zapfwelle 15 und ist drehbar gelagert am unteren Getriebegehäuse 14. Die Antriebszahnräder 21 und 22 besitzen an Nabenteilen äußere Keile 21a und 22a für eine Keilverzahnung, die in Eingriff kommen können mit einer inneren Keilnut 24a des Schieberades 24.

Durch Verschieben des Schieberades 24 lassen sich drei Betriebsbedingungen herstellen. In der ersten Stellung des Schieberades 24 steht dieses in Eingriff mit dem Hochgeschwindigkeitsantriebszahnrad 21. In einer zweiten Betriebsstellung steht das Schieberad 24 in Eingriff mit dem Niedriggeschwindigkeitsantriebszahnrad 22. In einer dritten Betriebsstellung steht

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das Schieberad 24 außer Eingriff mit den beiden Antriebszahnrädern 21 und 22. In Abhängigkeit von der Wahl einer der drei Betriebs Stellungen können die erste Zapfwelle 13 und die zweite Zapfwelle 15 mit hoher oder niedriger Geschwindigkeit angetrieben werden bzw. angehalten werden.

Zur Betätigung des Zapfwellengangwechselgetriebes 16 ist ein Gangschaltungshebel 25 für das Zapfwellenantriebssystem vorgesehen. Dieser ist schwenkbar seitlich am Getriebegehäuse 13 gelagert.

In der Fig. 1 ist ein Mäher 30 als Arbeitsmaschine dargestellt, an den von der Zapfwelle 15 über eine Kraftübertragungswelle 26 eine Antriebskraft abgegeben wird.

In der Fig. 2 fehlt in der Kraftübertragungseinrichtung das untere Getriebegehäuse 14 für die zweite Zapfwelle 15. Anstelle des unteren Getriebegehäuses 14 ist die Öffnung 27 im Boden des Getriebegehäuses 3 mit einer Abdeckplatte 28 abgedeckt.

In der Fig. 3 ist eine Achse 31 vorgesehen, die am unteren Getriebegehäuse 14 befestigt ist. An dieser Achse.ist drehbar das Geschwindigkeitswechselrad 23 mit der großen Zahnkranzbreite gelagert. Ferner ist an der zweiten Zapfwelle 15 ein Zahnrad 32 befestigt, das mit dem Geschwindigkeitswechselrad 23 in Eingriff steht, um die Antriebskraft vom Geschwindigkeitswechselrad 23 auf die Zapfwelle 15 zu übertragen.

In der Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Zapfwellengangwechselgetriebe 16 dargestellt.

Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel werden Ausgangs-Zahnräder 20a und 20b des dreistufigen Zahnrades 20 als Hochgeschwindigkeits- und Niedriggeschwindigkeitsantriebszahnräder verwendet. Die

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erste Kraftübertragungswelle 17 ist drehfest mit einem zweistufigen Zahnrad 29 verbunden, das als Schieberad für das Zapfwellenantriebs system wirkt. Das zweistufige Zahnrad 29 besitzt zwei Zahnkränze 29a und 29b mit unterschiedlichen Durchmessern.

Während beim ersten Ausführungsbeispiel der Zahnkranz des Schieberades 24 nur mit dem breit bemessenen Zahnkranz des Geschwindigkeitswechselrades 29 kämmt, kann der eine Zahnkranz 29a des zweistufigen Zahnrades 29 gleichzeitig mit dem Geschwindigkeitswechselrad 23 und dem Ausgangszahnrad 20b in Eingriff gebracht werden. Wenn der Zahnkranz 29b mit dem Zahnkranz 20a in Eingriff gebracht wird, verbleibt der Zahnkranz 29a in Eingriff mit dem Geschwindigkeitswechselrad 23.

Das bedeutet, daß die Schieberäder 24 und 29 des Zapf w eil enantriebssystems des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels die gleiche Funktion aufweisen und daß diese als Zahnräder ausgebildeten Schieberäder 24 und 29 immer mit dem Geschwindigkeitswechselzahnrad 23 in Eingriff stehen. Dieser Eingriff bleibt auch während des Geschwindigkeitswechsels aufrechterhalten. Durch Verschieben der Verschieberäder 24 bzw. 29 läßt sich eine Betriebsstellung für Hochgeschwindigkeit, Niedriggeschwindigkeit und für neutralen Betrieb einstellen.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist eine Achse 31 am unteren Getriebegehäuse 14 befestigt. Diese Achse trägt das Geschwindigkeitswechselrad 23 mit der großen Zahnkranzbreite. Ein Zahnrad 32 ist drehfest auf der Zapfwelle 15 befestigt und steht ständig in Eingriff mit dem Geschwindigkeitswechselrad 23.

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Claims

Patentanwälte
8000 München 22 - Steinsdorfstraße 21-22 · Telefon 089 / 22 94 41

KUBOTA LTD. 22-banchi, 2-chome, Funade-cho, Naniwa-ku, Osaka-shi, Osaka-fu, Japan

Zapfwellenantriebseinrichtung für einen Ackerschlepper

Patentansprüche:

1?\ Zapfwellenantriebseinrichtung für einen Ackerschlepper (Traktor) mit 5mem Getriebegehäuse, aus welchem an der Bückseite eine Zapfwelle ragt, durch die eine zusätzliche Arbeitsmaschine angetrieben werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß

- im Getriebegehäuse (3) eine Zwischenwelle (17, 19) zur Übertragung der Antriebskraft auf die an der Rückseite des Getriebegehäuses (3) überstehende erste Zapfwelle (13) vorgesehen ist,

- ein Gangwechselgetriebe (16) die von einer Kraftabgabewelle (6) einer Antriebsmaschine (1) gelieferte Antriebskraft mit geänderter Drehzahl

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ORIGINAL INSPECTED

an die Zwischenwelle (17, 19) mit Hilfe eines auf der Zwischenwelle (17, 19) angeordneten Schieberades (24; 29) überträgt,

- an einer Öffnung (27) an der Unterseite des Getriebegehäuses (3) ein unteres Zapfwelleng etriebegehäuses (14) mit einer zweiten Zapfwelle (15) angeordnet ist und

- ein Geschwindigkeitswechselrad (23) mit dem Schieberad (24; 29) ständig in Eingriff steht, so daß die Antriebskraft vom Schieberad (24; 29) auf die zweite Zapfwelle (15) übertragen wird.
2. Zapfwellenantriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberad (29) zwei Zahnkränze (29a, 29b) mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist und drehfest mit der Zwischenwelle (17) verbunden ist, und daß der eine (29a) der beiden Zahnkränze (29a, 29b) ständig mit dem Geschwindigkeitswechselrad (23), das eine entsprechend große Zahnkranzbreite aufweist, in Eingriff steht.
3. Zapfwellenantriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gangwechselgetriebe (16) zwei Antriebszahnräder (21, 22) mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, die auf der Zwischenwelle (17) befestigt sind und mit dieser umlaufen, daß die Antriebszahnräder (21, 22) äußere Keile (21a, 22a) aufweisen, und daß das auf der Zwischenwelle (17) in axialer Richtung verschiebbar und drehfest gelagerte Schieberad (24) eine innere Keilnut (24a) aufweist, die wahlweise mit den äußeren Keilen (21a bzw. 22a) der Antriebszahnräder (21 bzw. 22) in Eingriff gebracht werden kann.
4. Zapfwellenantriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Geschwindigkeitswechselzahnrad,(23)mit Hilfe einer Achse (31) am unteren Zapfwellengetriebegehäuse (14) drehbar gelagert ist, und daß das Geschwindigkeitswechselzahnrad (23) mit einem auf der zweiten Zapfwelle (15) befestigten Zahnrad (32) in Eingriff steht.

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5. Zapfwellenantriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (17, 19) im unteren Teil des Getriebegehäuses (3) angeordnet ist.

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