DE3042494A1 - Getriebe - Google Patents

Description

Dipf.-Ing. Otto Hügel, Dipl.-Ing. Manfred S.iger, l'atcntunwällc, Cosimastr. 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 3 - L 11.716

Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der japanischen Anmeldungen Nr. 147380/1979 vom 13. November 1979 und Nr. 66931/1980 vom 19. Mai 1980 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe für Fahrzeuge, beispielsweise Traktoren, insbesondere jedoch auf ein Getriebe, bei welchem die Kraftübertragung von der Motorwelle auf die Antriebswelle über zwei alternative Übertragungswege erfolgt.

Bekannte Getriebe für Land- oder Baufahrzeuge sind mit einer Vorrichtung ausgestattet, mit welcher an der Eingangsseite eines Hauptgeschwindigkeitswechselmechanismus in einen Hoch- und einen Niedergeschwindigkeitsbereich geschaltet werden kann. Für diesen Schaltvorgang sind in manchen Fällen Planetengetriebe vorgesehen. Konstruktionen nach dem Stande der Technik sind kompliziert und ungeeignet für den Einbau in das Kraftübertragungssystem eines Traktors, bei welchem die Getriebezüge dicht beieinander liegen.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung eine einfache Getriebekonstruktion zur Verfügung zu stellen, die einen Wechsel zwischen einem hohen und niederen Geschwindigkeitsbereich mit nur einer Bewegung erlaubt. Zudem soll das erfindungsgemäße Getriebe für eine Bremsfunktion des Motors sorgen und das Anlassen des Motors mittels Ziehkraft bzw. Ziehen erfolgen.

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Dinl.-lng. Otto Hügel, ΠίρΙ.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 KÜBOTA LTD. - 4 - L 11.716

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei dem erfindungsgemäßen Getriebe ein erster Übertragungsweg vorgesehen, der aus einer mit der Antriebswelle direkt verbundenen Motorwelle besteht, wobei die Antriebswelle mit einem Geschwindigkeitswechselmechanismus funktionell verbunden ist, und ein zweiter übertragungsweg, der durch die über ein Reduktionsgetriebe mit der Antriebswelle funktionell verbundenen Motorwelle gebildet wird-. Dabei ist die Geschwindigkeit bei einer Kraftübertragung auf dem zweiten Übertragungsweg niedriger als auf dem ersten übertragungsweg. Die Wahl des ersten oder zweiten Übertragungsweges erfolgt Über eine Kupplungseinrichtung.

Durch Betätigung dieser Kupplungseinrichtung wird vor dem Geschwindigkeitswechselmechanismus entweder ein hoher oder ein niedriger Geschwindigkeitsbereich gewählt, so daß die Fahrgeschwindigkeit des Traktors seinem jeweiligen Arbeitseinsatz angepaßt ist. Dieser Wahl- und/oder Schaltvorgang gestaltet sich wesentlich einfacher als die Änderung der Eingriffsstellung von Zahnrädern bzw. Getrieberädern nach dem Stand der Technik. Durch diese einfache Betätigung der Kupplung wird auch auf wirksame Weise verhindert, daß der Motor zu dem Zeitpunkt abstirbt, zu dem die Antriebswelle einer erhöhten Belastung ausgesetzt ist. Der erfindungsgemäßa Schaltmechanismus ist weniger kompliziert als diejenigen nach dem Stand der Technik, bei welchen Planetengetriebe verwendet werden.

Durch die Erfindung wird ein Getriebe geschaffen, welches eine gleichmäßige Beschleunigung und Verlangsamung ermöglicht, ohne daß bei dem vorstehend genannten Schaltvorgang ein kurzzeitiger Abfall der Fahrgeschwindigkeit auftritt, was sich bei vorhandenen Systemen, bei welchen der Zahnrädereingriff geändert wird, als nachteilig erwiesen hat.

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Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosimnstr. 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 5 - L 11.716

Zu diesem Zweck ist nach vorliegender Erfindung ein hydraulischer Kupplungsmechanismus an dem ersten übertragungsweg und eine Einwegkupplung an dem zweiten übertragungsweg vorgesehen bzw. befestigt.

Diese Anordnung hat folgenden Vorteil: Wenn die auf die Antriebswelle treffende Last größer wird, wird die hydraulische Kupplung betätigt. Die Antriebswelle dreht dann bei einer Geschwindigkeit, die kleiner ist als die Ausgangsgeschwindigkeit des Reduktionsgetriebes, was automatisch darin resultiert, daß ein hohes Drehmoment über die Einwegkupplung des zweiten Übertragungsweges gleichmäßig auf die Antriebswelle übertragen wird. Dabei wird die Belastung des Motors verringert und somit ein Stillstand verhindert, und ein normaler Geschwindigkeitswechsel kann vorgenommen werden.

Weiterhin wird durch die Erfindunq eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt, mittels welcher der Motor durch Zugkraft gestartet werden kann, wenn das Anlaßsystem außer Betrieb ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist zwischen Motorwelle und Antriebswelle eine weitere Einwegkupplung vorgesehen, wodurch ein dritter Übertragungsweg gebildet wird, auf welchem eine Kraftübertragung von der Antriebswelle nur auf die Motorwelle erfolgt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es folgt die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Zusammenhang mit den Zeichnungen.

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Dipl.-lng. Olio I'Hinel, Dipl -Inp. Manfred Sägir, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 6 - L 11.716

Es zeigt:

Fig.1 eine graphische Darstellung eines erfindungsgemäßen Traktorgetriebes,

Fig.2 eine vertikale Schnittansicht des wichtigsten Getriebeabschnitts,

Fig.3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils aus dem wichtigsten Getriebeabschnitt,

Fig.4 eine vertikale Schnittansicht einer zweiten bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Getriebes,

Fig.5 eine Ansicht auf der Linie A-A in Fig.4 und Fig.6 eine Ansicht auf der Linie B-B in Fig.5.

In Fig.1 ist ein vollständiges Getriebe eines landwirtschaftlichen Traktors graphisch dargestellt. Dabei bezeichnet Ziffer 1 einen Motor und Ziffer 2 eine Traktorkarosserie. Ein erstes Gehäuse 3 und ein zweites Gehäuse sind durch ein Zwischengehäuse 5 lösbar miteinander verbunden. Ziffer 6 bezeichnet eine Kupplung für das Fahrwerk, die zur Übertragung des Drehmoments des Motors 1 auf eine Motorwelle 7 dient. Die Kupplung 6 ist in einem Vordergehäuse 8 untergebracht, welches vor dem ersten Gehäuse angeordnet ist.

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Dipl.-Ing. Otto Hügel, Dipl.-Ing. Manfred SiigiT, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 7 - " L 11.716

Die Motorwelle 7 ist in Form einer Hohlwelle ausgebildet und liegt auf einem Lager 9 des ersten Gehäuses 3. Eine Antriebswelle 10 des Fahrwerks, die koaxial mit der Motorwelle 7 angeordnet ist, wird von Lagern 11 des ersten Gehäuses 3 getragen. Die Antriebswelle 10 ist ebenfalls in Form einer Hohlwelle ausgebildet.

Die Motorwelle und/oder Abtriebswelle 7 und die Antriebswelle 10 sind über einen hydraulischen Kupplungsmechanismus 12 und einen Untersetzungsmechanismus 13 funktionell verbunden. Der Kupplungsmechanismus 12 und der Untersetzungsmechanismus 13 sind in dem ersten Gehäuse 3 untergebracht.

Ein erster Fahrgeschwindigkeits-Wechselmechanismus 14 ist rückwärtig des hydraulischen Kupplungsmechanismus 12 in dem ersten Gehäuse 3 befestigt. Der in Fig.1 gezeigte Geschwindigkeitswechselmechanismus 14 ist ein Getriebe mit ständigem Eingriff und für vier Geschwindigkeiten ausgelegt. Der Geschwindigkeitswechselmechanismus 14 umfaßt eine Gruppe von Getrieberädern 15, die auf der Antriebswelle 10 befestigt ist, und eine Gruppe von Getrieberädern 17, die auf einer Geschwindigkeitswechselwelle 16 befestigt ist, welche sich unter und parallel zur Antriebswelle 10 erstreckt.

Ein zweiter Fahrgeschwindigkeits-Wechselmechnismus 18 ist zwischen einem rückwärtigen Abschnitt des ersten Gehäuses und dem Zwischengehäuse 5 angeordnet. Der zweite Geschwindigkeitswechselmechanismus 18 besteht in erster Line aus einer Geschwindigkeitswechselwelle 19, die in Form einer Hohlwelle ausgebildet ist und sich koaxial mit der Antriebswelle 10 erstreckt, einer Hilfswechselwelle 20, die sich unter und parallel zur Wechselwelle 16 erstreckt, und einer Gruppe von Wechselrädern 21 und 22, die auf den Wellen 19 und 20 befestigt sind. Der zweite Geschwindig-

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Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Munfrccl Snger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 8 - L 11.716

keitswechselmechanismus 18 weist des weiteren ein Vorgelege 23 und eine Kriechgeschwindigkeitseinrichtung 24 auf, so daß drei Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang vorhanden sind. Der Geschwindigkeitswechselmechanismus 18 schafft einen ersten Vorwärtsgang, wenn ein Ausrücker 25 direkt mit der Wechselwelle 16 verbunden wird, eine zweiten Vorwärtsgang, wenn ein Ausrücker 26 in,der Zeichnung nach rechts geschoben wird, so daß ein Geschwindigkeitswechsel durch die Getrieberäder 21 und 22 erfolgen kann, einen dritten Vorwärtsgang, wenn der Ausrücker 25 zur Kraftübertragung mit Hilfe der Kriechgeschwindigkeitseinrichtung 24 nach rechts geschoben wird, und einen Rückwärtsgang, wenn der Ausrücker 26 zur Kraftübertragung mit Hilfe des Vorgeleges 23 nach links geschoben wird.

Eine Übertragungswelle 27 für das Fahrwerk ist funktionell mit der Hilfswechselwelle 20 verbunden, die eine Abtriebswelle des zweiten Geschwindigkeitswechselmechanismus 18 ist. Obgleich die Wellen 20 und 27 in der Zeichnung aneinander angelenkt dargestellt sind, können diese auch in Form einer durchgehenden Welle ausgebildet werden.

Die Übertragungswelle -27 ist mit einem in dem zweiten Gehäuse 4 untergebrachten Ausgleichsmechnismus 28 funktionell verbunden. Eine rechte und linke Differentialwelle sorgt über ein Schluß-Reduktionsmechanismus 29 für den Antrieb der Hinterräder 30.

Das Getriebe nach Fig.1 ist des weiteren mit einem Vorderradantrieb oder Mähwerkantrieb 31 ausgestattet. Der Mähwerkantrieb 31 weist eine Zwischenwelle 33 auf, die sich parallel zum Gehäuseboden erstreckt, sowie einen Kupplungsmechanismus 32, und ist mit der Übertragungswelle 27 funktionell verbunden. Der Mähwerk- bzw. Zapfwellenantrieb 31

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Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Pntcntiinwiiltc, Cosimaslr. 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 9 - L 11.716

ist auch mit einem Zapfwellenmechanismus 34 funktionell verbunden, welcher an der Unterseite des ersten Gehäuses 3 unter dem ersten Geschwindigkeitswechselmechanismus 14 angeordnet ist.

Neben dem Fahrantrieb ist eine Zapfwelle 35 vorgesehen, die direkt mit dem Motor 1 verbunden ist und sich durch das Innere der Motorwelle 7, der Antriebswelle 10 für das Fahrwerk und der Wechselwelle 19 erstreckt. Am rückwärtigen Ende der Zapfwelle 35 ist eine Zapfwellenkupplung 36 angeordnet. Bei Betätigung der Kupplung 36 treibt die' antreibende Zapfwelle 35 über ein Zapfwellen-Geschwindigkeitswechselmechanismus (nicht abgebildet), der in einem hinteren Abschnitt des Gehäuses 4 untergebracht ist, eine hintere Zapfwelle an. Diese Zapfwellenanordnung weist ein Schieberad 37 auf. Wenn das Schieberad 37 in der Zeichnung nach links geschoben wird, so erfolgt über den Kupplungsmechanismus 36 eine motorabhängige Kraftabnahme. Wird das Schieberad 37 nach rechts geschoben, so erfolgt die Kraftabnahme mittels eines auf der Übertragungswelle 27 befestigten Zahnrads über ein Bodenversorgungs-Aggregat.

Das erfindungsgemäße Getriebe sorgt für eine verbesserte Kraftübertragung an der Antriebsseite des ersten Geschwindigkeitswechselmechanismus 14. Es folgt eine detailierte Beschreibung dieser verbesserten Übertragung unter Bezugnahme auf die Fig.2 und 3.

Der hydraulische Kupplungsmechanismus 12 weist einen schüsseiförmigen Kupplungskörper 40 auf, der zusammen mit einem Zahnrad 38 mittels eines Keils 39 auf der Abtriebswelle 7 gesichert festgelegt ist. Ein Kolben 42 ist in den Kupplungskörper 40 so eingepaßt, daß er entgegen der Kraft eines in Form einer Tellerfeder ausgebildeten elastischen Teils 41 axial verschiebbar ist. Der Kupplungsmechanismus

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Dipl.-Ing. Otto Flügel, I)ipl.-Ing. Manfred Siiger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 8! KUBOTA LTD. - 10 - L 11.716

weist ferner eine Vielzahl von Kupplungsscheiben auf, welche in antreibende Friktionsscheiben 43 und angetriebene Friktionsscheiben 44 gegliedert sind, und eine schüsseiförmige angetriebene Kupplungsnabe 45. Die Kupplungsnabe 45 ist mit dem vorderen Ende der Antriebswelle 10 verkeilt. Die Außenfläche des rückwärtigen Endes der Abtriebswelle 7 ist von der vordem ,Hälfte der Kupplungsnabe 45 konzentrisch umgeben.

An der Außenfläche der Kupplungsnabe 45 ist eine Keilnut 45A ausgebildet, welche in die angetriebenen Friktionsscheiben 44 eingreift. Eine ringförmige Stoppscheibe 46 ist mittels eines Anschlagrings 47 gegenüber der offenen Endseite des Kupplungskörpers 40 montiert. Ein Halter bzw. eine Aufnahme 49 ist mittels Schrauben 48 lösbar an der Stoppscheibe 46 befestigt. Der Halter bzw. die Aufnahme ist so ausgelegt, daß deren radiale Innenkante in axialer Richtung mit einem Ende der Keilnut 45A der Nabe 45 ineinandergreift. Das Lager 9 ist in einer ringförmigen Lagerruhe 50 befestigt. Die Lagerruhe bzw. Lagerstützschale 50 ist einerseits an bzw. um eine in der Vorderseite des Gehäuses 3 ausgebildete Öffnung befestigt, so daß das Schmieröl dichtend eingeschlossen wird, und ist andererseits mittels Schrauben 52 lösbar an einer Wand befestigt. Die Lagerstützschale 50 und die Wand 53 sorgen für ein ölfreies Kupplungsgehäuse 54.

Ein Antriebswellengehäuse 55 ist lösbar an der Lagerstützschale 50 befestigt, und eine mittels einer Kupplungsgabel 57 verschiebbare Kupplungsausrücknabe 58 ist an einem rohrförmig ausgebildeten Abschnitt des Gehäuses befestigt. Wenn die Nabe 58 in der Zeichnung nach links gleitet und einen Kupplungshebel 59 schiebt oder drückt, so wird eine Kupplungsplatte 61 der Motorkupplung 6 von

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Dipl.-Ing. Otto Flügel, IJipl.-Ing. Manfred Sauer. Putcntiinwiillc, Cosimastr, 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 11 - L 11.716

einem Schwungrad 60 gelöst.

Die Kupplungsplatte 61 ist über eine Nabe 62 an die Abtriebswelle 7 gekeilt. Die Aufbringung von Hydraulikdruck auf den Kolben 42. erfolgt mit Hilfe von Ventilen, die nicht abgebildet sind. Ein Kreislauf der Druckflüssigkeit bildet sich aus einer in der Lagerstützachale 50 ausgebildeten öldurchführung 63, einer in dem Antriebewellengehäuse 55 ausgebildeten und mit der Durchführung 63 kommunizierenden öldurchführung 64, einer in der Abtriebswelle 7 ausgebildeten und mit der Durchführung 64 kommunizierenden öldurchführung 65 und einer in dem Kupplungskörper 40 ausgebildeten und mit der Durchführung 65 kommunizierenden öldurchführung 66. Zur Kühlung der Kupplungsscheiben und dergleichen Teilen kann in Verbindung mit der öldurchführung 65 auch eine Kühlmitteldurchführung 67 vorgesehen werden.

Der üntersetzungsmechanismus bzw. das Untersetzungsgetriebe 13 weist eine Übertragungswelle 69 auf, die durch ein Paar vorderer und hinterer Lager 68 unter und parallel zur Motor- bzw. Abtriebswelle 7 gelagert ist, ein Getrieberad 70, welches auf der Welle 69 befestigt ist und sich mit dem Getrieberad 38 auf der Abtriebswelle 7 in Eingriff befindet, und ein Getrieberad 71, welches an dem rückwärtigen Ende der Welle 69 befestigt ist und mit einem Getrieberad 72 auf der Antriebswelle 10 in Eingriff steht. Das Untersetzungsgetriebe 13 schafft einen zweiten übertragungsweg B, der zum Einsatz kommt, wenn die Kupplung 12 ausgerückt wird. Im Gegensatz dazu wird bei dem ersten übertragungsweg A ein direkter Antrieb durch die Kupplungsscheiben und dergleichen bewirkt, indem der Kolben 42 zum Einrücken der Kupplung 12 geschoben bzw. verschoben wird.

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Dipl.-Ing. Otto F^:liigel, Dipl.-Ing. Manfred Sauer. Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 12 - L 11.716

Der zweite übertragungsweg B sorgt zum Beispiel für eine 22%ige Reduktion der auf dem ersten Weg A übertragenen Kraft.

Der zweite übertragungsweg schließt ferner eine Einwegkupplung 73 ein, die so ausgelegt ist, daß eine Kraftübertragung nur von dem Reduktionsgetriebe 13 auf die Antriebswelle 10 möglich ist. Die Kupplung 73 ist beispielsweise eine Freilaufkupplung und wird wie folgt montiert:

Das Zahnrad 72 ist an der Peripherie einer ringförmigen Sohle 74 dargestellt. Die Sohle 74 ist über eine Nabe 75 die mittels Keilverbindung an der Vorderseite der Antriebswelle 10 befestigt ist, in axial beabstandeten Lagern 76 relativ drehbar gelagert. Die Kupplung 73 wird zwischen die Lager 76 und zwischen Sohle 74 und Nabe 75 eingesetzt.bzw. befestigt. Ein Schubaufnahmering bzw. Anschlagring 77 wird zwischen dem vorderen Ende der Nabe 75 und der angetriebenen Kupplungsnabe 45 eingesetzt.

Eine Ringplatte 78 ist in der angetriebenen Kupplungsnabe 45 zwischen den sich gegenüberliegenden Seiten der Abtriebswelle 7 und der Antriebswelle 10 befestigt, wobei die Ringplatte 78 zum Eingriff in die Nabe 45 und die Endflächen bzw. Endseiten der Wellen 7 und 10 ausgelegt ist. Vor der Platte 78 ist eine Einwegkupplung 79 zwischen den Innenflächen der Nabe 45 und den Außenflächen der Abtriebswelle 7 befestigt. Die Kupplung 79 ist zum Beispiel eine Freilaufkupplung und bildet einen dritten übertragungsweg C, auf welchem eine Kraftübertragung nur von der Antriebswelle 10 auf die Abtriebswelle 7 erfolgt, und welcher zum Einsatz kommt, wenn der Motor 1 gebremst oder durch Ziehen gestartet werden soll.

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Dipl.-tng. OtIo l-'liigd, Dipl.-lng. M.uifred S-.ψα; ftilcnliinwiiltc, Cosimastr. 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 13 - L 11.716

Die Lager 68 für das Reduktionsgetriebe 13 werden mittels einer an der Lagerstützschale 50 lösbar befestigten Anschlagscheibe 80 in ihrer Lage gehalten.

Der an der Abtriebswelle 7 montierte hydraulische Kupplungsmechanismus 12 und das Reduktionsgetriebe 13 werden als eine Einheit auf der Lagerstützschale 50 angeordnet und somit gleichzeitig b'zw. zusammen ein- oder ausgebaut. Beim Ein- und Ausbauen der Mechanismen 12 und 13 verhindert der Halter bzw. die Aufnahme 49 ein Herabfallen bzw. Wegfallen der Kupplungsnabe 45.

Der Kupplungsmechanismus 12 und der Getriebemechanismus sind in öl getaucht. Die Einwegkupplung 73 wird mittels einer öldurchführung 81 gekühlt, die in der Sohle 74 ausgebildet ist. Die Einwegkupplung 79 wird mittels der öldurchführung 67 gekühlt.

Es folgt eine Beschreibung der Montage und anschließend der Funktion bzw. des Betriebs der vorstehend genannten Konstruktion.

Der erste Geschwindigkeitswechselmechanismus 14 und der Zapfwellenantrieb 31 etc. werden zusammen- und die Zapfwelle 35 eingesetzt. Die Nabe 75, die Kupplung 73 und die Sohle 74 werden zunächst von vorne an dem vorderen Ende der Antriebswelle 10 befestigt. Danach werden das Antriebswellengehäuse 55, der hydraulische Kupplungsmechanismus 12 etc. an der Lagerstützschale 50 befestigt. Auch das Reduktionsgetriebe 13 wird über die Lager 68 an der Lagerstützschale 50 befestigt. In diesem Zustand wird die Abtriebswelle 7 entlang der Zapfwelle 35 aufgesteckt. Die Nabe 45 der Hydraulik-Kupplung wird mittels Keilverbindung an der Antriebswelle 10 befestigt, und die

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Dipl.-lng. Otto Hügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, l'atcnlanwälle. Cosimastr. 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 14 - L 11.716

Lagerstutzschale 50 wird mittels der Schrauben bzw. Bolzen 52 an der Wand 53 befestigt. Diese Baugruppe wird durch Montieren der Motorkupplung 6 vervollständigt. Die Demontage erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Während des Montierens und Demontierens verhindert der Halter bzw. die Aufnahme 49, daß die Nabe 45 herabfällt, indem erstere in die Keilnut der Nabe eingreift.

Die Funktion bzw. der Betrieb der erfindungsgemäßen Konstruktion ist wie folgt:

Die übertragung des Drehmoments des Motors 1 auf die Motorwelle bzw. Abtriebswelle 7 wird durch Betätigung der Kupplung 6 eingeleitet oder unterbrochen.

Wird der Kolben 42 des hydraulischen Kupplungsmechanismus 12 mit Hydraulikdruck beaufschlagt, so werden die Abtriebswelle 7 und die Antriebswelle 10 durch die Kupplung 12 direkt verbunden. Damit wird der erste übertragungsweg A geschaffen, auf welchem eine Kraftübertragung vom Motor direkt auf die Antriebswelle 10 erfolgt. Wird der hydraulische Kupplungsmechanismus 12 ausgerückt bzw. gelöst, so erfolgt die Kraftübertragung von der Abtriebswelle 7 über das Reduktionsgetriebe 13 auf die Antriebswelle 10, das heißt, die Kraftübertragung erfolgt bei reduzierter Übertragungsrate auf dem zweiten übertragungsweg B. In dem zuletzt genannten Fall wird dLe Antriebswelle 10 direkt durch die Einwegkupplung angetrieben, und zwar in derselben Richtung wie bei einer Verbindung mit der Abtriebswelle 7. Wenn der Anlaßer ausfällt, kann der Traktor geschleppt werden, um zu erreichen, daß sich die Antriebswelle 10 dreht und Kraft über die Kupplung 79, die Abtriebswelle 7 auf den Motor 1 überträgt und der Motor gestartet werden kann.

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Dipl.-Ing. OUo Hüfol, Dipl.-Ing. Manfred S.igcr. I'atcnlsinwiiltc, Cosimastr. 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 15 - L 11.716

Die Kupplung 79 ist auch so betätigbar, daß eine Motorbremsung bewirkt werden kann.

Es folgt die Beschreibung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

In den Fig.4 und 5 ist eine Traktorkarosserie 101 abgebildet, die eine Kupplungsgehäuse 102 und ein Getriebegehäuse 103 aufweist. Ziffer 104 bezeichnet ein Schwungrad, welches an der Kurbelwelle des Motors befestigt ist. Eine Kupplung für das Fahrwerk bzw. eine Motorkupplung ist an dem Schwungrad 104 vorgesehen und weist eine Auslösehebel 106 auf. Die Kupplung 105 ist über eine Auslösenabe 107, ein Ausrückergabel 108 und eine Gabelschubstange 109 funktionell mit einem nicht abgebildeten Kupplungspedal verbunden. Ziffer 110 bezeichnet ein Befestigungsteil, dessen Hauptabschnitt 112 am Umfang mittels Schrauben bzw. Bolzen.113 an einer Stützwand 111 befestigt ist, welche an dem Kupplungsgehäuse 102 ausgebildet ist. Der Hauptabschnitt 112 des Befestigungsteils trägt an einem oberen Abschnitt ein nach vorne abstehendes Antriebswellengehäuse 114 und an einem unteren Bereich eine nach hinten abstehende Anschlagscheibe 115. Die Auslösenabe ist nach vorne und hinten schiebbar an dem Antriebswellengehäuse 114 befestigt. Die Anschlagscheibe 115 wird durch rechte und linke Auflager bzw. Stützen 116 festgehalten. Bezugsziffer 117 bezeichnet eine Zapfwelle, welche direkt mit dem Schwungrad 104 und über eine nicht abgebildete Zapfwellenkupplung funktionell mit einem Zapfwellen-Geschwindigkeitswechselmechnismus verbunden ist. Ziffer bezeichnet eine als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle, die locker an der Zapfwelle 117 befestigt und mittels Lagern 119 und 120 drehbar in dem Antriebswellengehäuse untergebracht ist. Die Antriebswelle 118 ist mit der Kupplung 105 funktionell verbunden. Ziffer 121 bezeichnet eine

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Dipl.-Inp. OKo Hügel, Dipl.-Ing. Manfred S.iycr, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 KÜBOTA LTD. -16- L11.716

in Form einer Hohlwelle ausgebildete Übertragungswelle, die rückwärtig der Antriebswelle 118 locker an der Zapfwelle 117 befestigt und über ein Lager 122 durch eine Trennwand 123 gestützt ist. Ziffer 124 bezeichnet einen in dem Getriebegehäuse 103 untergebrachten Geschwindigkeitswechselmechanismus 124. Eine Untersetzungswelle ist unter und parallel zur Antriebswelle 118 angeordnet und über Lager 126 und 127, die jeweils in dem Hauptkörper 112 des Befestigungs'teils 110 und in der Anschlagscheibe 113 vorgesehen sind, an beiden Enden drehbar gelagert. Die Untersetzungswelle 125 trägt an ihrem vorderen Ende ein Zahnrad 128, welches zusammen mit der Welle 125 drehbar ist, und an ihrem rückwärtigen Ende ein Zahnrad 129, welches mit der Welle 125 einstückig ausgebildet ist. Das Zahnrad 128 befindet sich in ständigem Eingriff mit einem an der Antriebswelle 118 frei drehbar befestigten Rad 130, und das Zahnrad 129 befindet sich In ständigem Eingriff mit einem an dem vorderen Ende der Übertragungswelle 121 befestigten Rad 131. Die Untersetzungswelle 125 bildet zusammen mit den Zahnrädern 130,128,129 und 131 einen Untersetzungsmechanismus 133, dessen Untersetzungsverhältnis einer Größenordnung von 30% entspricht. Ziffer 134 bezeichnet eine Hochgeschwindigkeits-Hydraulikkupplung, die zur direkten Verbindung der Antriebswelle mit der Übertragungswelle 121 dient. Eine Niedergeschwindigkeitskupplung 135 verbindet die Antriebswelle 118 mit der Übertragungswelle 121 über den Reduktionsmechanismus 133. Die Kupplungen 134 und 135 sind hintereinander achsial der Antriebswelle 118 und der Übertragungswelle 121 angeordnet und in einer gemeinsamen Antriebsscheibe 136 montiert. Die Hydraulikkupplungen 134 und 135 weisen also die mittels Keilverbindung an dem rückwärtigen Ende der Antriebswelle 118 befestigte Antriebsscheibe 136, vor und hinter der Antriebsscheibe 136 angeordnete ringförmige Zylinderkammern 137 und 138, in den Zylinderkammern 137 und

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Dipl.-Ing. Otto Hügel, Dipl.-Ing. Manfred Siigci, Palentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 17 - L 11.716

138 gleitbar befestigte Kolben 139 und 140, am vorderen und hinteren Ende der Antriebsscheibe 136 befestigte Stützplatten 141 und 142, angetriebene Teile 143 und 144 und eine Vielzahl von Kupplungsscheiben 145 und 146 auf, die zwischen den Kolben 139 und 14O und den Stützplatten 141 und 142 angeordnet und jweils mit der Antriebsscheibe 136 und den angetriebenen Teilen 143 und 144 verbunden sind. Die Kolben 139 und 140 werden in axialer Richtung an einer Vielzahl von Positionen am Umfang mittels Distanzhaltern 147 und Schrauben 148 fest zusammengehalten. Jeder der Distanzhalter 147 ist axial gleitbar in einer Aufnahmebohrung an der Antriebsscheibe 136 zwischen den Zylinderkammern 137 und 138 befestigt. Von den beiden Zylinderkammern 137 und 138 weist die mit der Niedergeschwindigkeitskupplung 135 verbundene Kammer 138 ein elastisches bzw. federndes Teil 149 auf, durch welches der Kolben 140 in einer Richtung vorgespannt wird, in der die Kupplungsplatten bzw. Kupplungsscheiben 146 zusammengedrückt werden, nämlich in der Richtung, in der die Kupplung 135 eingerückt wird. Das elastische Teil 149 weist eine ringförmige Scheibenfeder auf. Das angetriebene Teil 143 ist mittels Keilverbindung an dem vorderen Ende der Übertragungswelle 121 befestigt, während das angetriebene Teil 144 mit dem Zahnrad 138 einstückig ausgebildet und frei drehbar an der Antriebswelle 118 befestigt ist. Jede der Zylinderkammern 138 und 139 kommuniziert über öldurchführungen 150 und 151, die jeweils in der Antriebswelle 118 und dem Befestigungsteil 110 ausgebildet sind, mit einem nicht abgebildeten Steuerventil, wobei eine gesteuerte Druckölversorgung aus einer nicht abgebildeten, mit dem Motor verbundenen Hydraulikpumpe erfolgt.

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Es folgt die Beschreibung der Funktion bzw. des Betriebs der vorstehend geschilderten Konstruktion.

Während der Motor läuft, ist die Hydraulikpumpe in Betrieb. Wird das Steuerventil einem hohen Geschwindigkeitsbereich entsprechend eingestellt, so erfolgt die Zufuhr von Drucköl aus der Hydraulikpumpe zur Zylinderkammer 137. Dadurch wird bewirkt, daß der Kolben 139 die zwischen dem Kolben 139 und den Stützplatten 141 angeordneten Kupplungsscheiben 145 zusammengedrückt und die Antriebsscheibe 136 durch die Kupplungsscheiben 145 mit dem angetriebenen'Teil 143 in Verbindung gebracht wird, welches die Hydraulikkupplung 134 in Betrieb setzt. Ist die Kupplung 105 eingerückt, so wird Motorkraft über die Kupplung 105, die Antriebswelle 118, die Hydraulikkupplung 134 und die Übertragungswelle 121 auf den Geschwindigkeitswechselmechanismus 124 übertragen, wobei sich der Traktor bei einer gewünschten Fahrgeschwindigkeit bewegt.

Während der Traktor auf der Straße fährt oder für Bodenarbeiten eingesetzt ist, wird die Kupplung 134 für den Hochgeschwindigkeitsbereich bzw. für den höheren Geschwindigkeitsbereich betätigt, so daß Kraftübertragung wie oben beschrieben erfolgt. Tritt aus dem einen oder anderen Grund eine die Motordrehzahl reduzierende übermäßige Belastung auf, wird das Steuerventil entsprechend dem niederen Geschwindigkeitsbereich eingestellt, so daß von der Hydraulikkupplung 134 für den höheren Geschwindigkeitsbereich auf die Hydraulikkupplung 135 für den niederen Geschwindigkeitsbereich geschaltet und daraufhin die Geschwindigkeit zur Vermeidung einer Motorstillstands durch den Untersetzungsmechanismus 133 um etwa 30% reduziert wird. Wenn also das Steuerventil auf den niederen Geschwindigkeitsbereich eingestellt wird, tritt Drucköl in

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ORiGIiSiAL INSPECTED

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Dipl.-Ιημ. OUo Hügel, IJipl.-Ing. Manfred S.ijjcr, Palcnlanwiillc, Cosimnstr. 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 19 - L 11.716

die Zylinderkammer bzw. den Zylinderraum 138 ein, und der Kolben 140 drückt die Kupplungsscheiben 146 gegen die Stützplatte 142, um die Antriebsscheibe 136 über die Kupplungsscheiben 146 mit dem angetriebenen Teil 144 zu verbinden und dabei die Hydraulikkupplung 135 für den niederen Geschwindigkeitsbereich in Betrieb zu setzen. Folglich wird die von der Antriebswelle 118 abgegebene Leistung über die Antriebsscheibe.136, die Kupplungsscheibe 146, die Untersetzungswelle 125, das Getrieberad 129 und 131 auf die Übertragungswelle 121 übertragen. Da die Geschwindigkeit zwischen den Rädern 130 und 128 und zwischen den Rädern 129 und 131 um etwa 30% reduziert wird, wird der Traktor langsamer/ wobei ein Motorstillstand verhindert wird. Das Steuerventil wird auf den höheren Geschwindigkeitsbereich zurück- und die Drehgeschwindigkeit des Motors wieder hergestellt, wenn dessen Oberlastungszustand vorbei ist. Die Fahrgeschwindigkeit des Traktors läßt sich auf beiden Wegen sehr einfach wechseln, das heißt, die Beschleunigung und Verlangsamung wird durch Schalten des Steuerventils bewirkt. Wenn der Motor aufhört zu laufen und die ölzufuhr aus der Hydraulikpumpe abgeschnitten wird, drückt das elastische Teil 149, welches im Zylinderraum der Hydraulikkupplung .135 für den niederen Geschwindigkeitsbereich befestigt ist, gegen den Kolben 140, so daß die Kupplungsscheiben 146 zwischen dem Kolben 140 und der Stützplatte 142 zusammengedrückt werden und dabei die Hydraulikkupplung für den niederen Geschwindigkeitsbereich in Betrieb gesetzt wird. Wenn der Motor während einer Bergfahrt oder dergleichen ausfällt bzw. zum Stillstand kommt, setzt unmittelbar die Kupplung 135 für den niederen Geschwindigkeitsbereich und damit die Bremswirkung des Motors ein, so daß Unfälle verhindert werden. Da das elastische Teil in der Kupplung 135 für den niederen Geschwindigkeitsbereich montiert ist, kann dessen Federkraft verglichen mit dem Fall, in dem das elastische Teil 149 in der Kupplung

iniNAL INSPECTED

3042484

Dipl.Ing. OtIo Hügel. I)ipl.-Ing. Manlr«! Sagcr, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 20 - L 11.716

für den höheren Geschwindigkeitsbereich eingebaut ist, klein sein. Da die beiden Kolben 139 und 140 des weiteren in axialer Richtung mittels Distanzhaltern 147 und Schrauben 148 fest miteinander verbunden sind, wirkt das elastische Teil 149 auch als Rückholteil für die Kupplung 134 für den höheren Geschwindigkeitsbereich.

Wie oben beschrieben ist. die Kupplung 135 für den niederen Geschwindigkeitsbereich immer dann in Einsatz, wenn der Motor ausfällt. Deshalb kann der Motor auch durch Seilstart in Gang gebracht werden.

Gemäß vorliegender Erfindung ist die Hydraulikkupplung für den Hochgeschwindigkeitsbereich so ausgelegt, daß die Antriebswelle und die Übertragungswelle direkt miteinander verbunden werden. Die Hydraulikkupplung für den niederen Geschwindigkeitsbereich verbindet die beiden Wellen über einen Untersetzungsmechanismus, wobei die Wahl zwischen dem hohen und dem niederen Geschwindigkeitsbereich mit Hilfe eines Steuerventils bequem in einem Handgriff erfolgen kann. Auch dann, wenn der Motor sehr häufig einer extrem hohen Belastung ausgesetzt ist, kann ein unbeabsichtigter Stillstand durch Verlangsamen der Fahrgeschwindigkeit des Traktors oder durch Schalten von dem hohen Geschwindigkeitsbereich auf den niederen Geschwindxgkeitsbereich vermieden werden.

ORiGJNAL INSPECTED

Ί 3 U U L3/00 88

Claims (4)

1. Dipl.-Ing. OUo Hügel, Pipl.-Ing. Manfred S.'ifier. Patentanwälte, C'oximastr. 81, D-8 München 81

   KuBOTA LTD.

   22-banchi, 2-chome,

   Funade-cho,Naniwa-ku,

   Osaka-shi, Osaka-fu,

   Japan L 11 .716

   GETRIEBE

   Patentansprüche

   1 J Fahrzeuggetriebe, gekennzeichnet durch

   n ersten Übertragungsweg (A) , der durch eine direk't mit einer Antriebswelle (10) verbundenen Motorwelle (7) gebildet wird, wobei die Antriebswelle (10) mit einem Fahrgeschwindigkeitswechselmechanismus (14) funktionell verbunden ist, durch einen zweiten übertragungsweg (B), der durch die über ein Reduktionsgetriebe (13) mit der Antriebswelle (10) funktionell verbundenen Motorwelle (7) gebildet wird, wobei der zweite übertragungsweg (B) für eine niedrigere Geschwindigkeit sorgt als der erste übertragungsweg (A), und durch eine Kupplungseinrichtung (12,73;34,35) zur Wahl einer Kraftübertragung auf dem ersten übertragungsweg (A) oder auf dem zweiten übertragungsweg (B).
2. 2. Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (12,73) aus einer an dem ersten Übertragungsweg (A) vorgesehenen Hydraulikkupplung (12) und einer an dem zweiten übertragungsweg (B) vorgesehenen Einwegkupplung (73) besteht.

   ORIGINAL INSPECTED

   130023/0588

   5042494

   Dipl.-Ing. Otto Hügel, Dipl.-lng. Manlred Super, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 KUBOTA LTD. - 2 - L 11.716
3. 3. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Einwegkupplung (79) zwischen der Motorwelle bzw. Abtriebswelle (7) und der Antriebswelle (10) vorgesehen ist und einen dritten übertragungsweg (C) zur Kraftübertragung nur von der Antriebswelle (10) auf die Abtriebswelle (7) bildet.
4. 4. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3/ dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (34,35) in eine an dem ersten übertragungsweg angeordnete Hydraulikkupplung (34) für einen höheren Geschwindigkeitsbereich und eine an dem zweiten Übertragungsweg (B) angeordnete Hydraulikkupplung (35) für einen niedrigen Geschwindigkeitsbereich gegliedert ist.

   130023/0588