DE3408991C2

DE3408991C2 -

Info

Publication number: DE3408991C2
Application number: DE3408991A
Authority: DE
Inventors: Tetsu Sakai Osaka Jp Fukui
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1983-03-24
Filing date: 1984-03-12
Publication date: 1993-04-15
Also published as: IT1166539B; US4669559A; DE3408991A1; JPS59176121A; FR2543093B1; GB2136748B; IT8323661A1; GB2136748A; GB8329448D0; FR2543093A1; IT8323661A0

Description

Fahrzeuge mit Allradantrieb, zum Beispiel Traktoren für die Landwirtschaft, bei welchen sowohl die Vorderräder als Hinterräder angetrieben werden, sind bekannt. Solche Fahrzeuge sind insbesondere auf unebenen Feldern, beispielsweise Reisfeldern, sehr leistungsfähig. Von Nachteil ist allerdings, daß solche Fahrzeuge einen großen Wenderadius benötigen. Mit Hinblick darauf wurden Maßnahmen dahingehend getroffen, daß eine Umschalteinrichtung für hohe bzw. niedrige Geschwindigkeit in dem Vorderradantriebssystem beim Wenden des Fahrzeugs auf die Seite hoher Geschwindigkeit geschaltet wird, wodurch die Umfangsgeschwindigkeit der Vorderräder zwei- bis dreifach höher wird als bei der Geradeausfahrt, so daß sich der Wenderadius verkleinert. Eine solche Umschaltung erfolgt nach Erfassung des Drehwinkels des Lenkrades manuell oder automatisch. Im ersten Falle ist dieser Umschaltvorgang unbequem, im zweiten Falle dagegen mit einer gewissen Gefahr verbunden, weil sich nämlich der Wenderadius auch dann gleichmäßig verkleinert, wenn das Fahrzeug bei einer solch hohen Geschwindigkeit fortbewegt wird, daß die Verringerung des Wenderadius zu einem Risiko wird.

Es gilt ferner ein zeitweise vierradgetriebenes Fahrzeug als bekannt (DE-OS 33 45 470), welches wahlweise in einen Zustand mit Zweiradantrieb oder einen solchen mit Vierradantrieb schaltbar ist. Das Fahrzeug ist so ausgebildet, daß es in geeigeneter Weise zwischen den zwei Antriebszuständen schaltbar ist, um Schleif-Phasen zu vermeiden, welche aufgrund von Unterschieden in der Umfangsgeschwindigkeit zwischen den vorderen und rückwärtigen Rädern bewirkt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein allradgetriebenes Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, bei welchem die Vorderradgeschwindigkeit nur dann selbsttätig erhöht wird, wenn der Nachweis erfolgt, daß eine Verringerung des Wenderadius erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Hauptanspruches gelöst.

Bei dem erfindungsgemäß vierradangetriebenen Fahrzeug werden die Vorderräder im wesentlichen mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit als jene der rückwärtigen Räder angetrieben. Bei dieser Art von Fahrzeug ziehen die Vorderräder die Hinterräder, wenn erstere mit einer höheren Geschwindigkeit als letztere beim Wenden angetrieben werden. Infolgedessen wird der Wenderadius kleiner als wenn die vorderen und rückwärtigen Räder mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wären.

Mit der Erfindung ist es also möglich, eine scharfe Kurve beim langsamen Fahren, beispielsweise im Kriechgang, zu fahren. Um den Status nachzuweisen, in welchem das Fahrzeug eine scharfe Kurve machen soll, wird erfindungsgemäß als Parameter der Lenkwinkel der Vorderräder und/oder die Betätigung einer einzigen der beiden Bremsen für die rückwärtigen Räder benutzt.

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

Es folgt die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung. In dieser zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines allradgetriebenen Fahrzeuges gemäß vorliegender Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm des Antriebssystems des Fahrzeuges gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockdiagramm des Steuersystems;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Betriebs des Fahrzeugs;

Fig. 5 eine Schnittansicht eines weiteren Beispiels einer Umschalteinrichtung für hohe bzw. niedrige Geschwindigkeit mit Planeträdern;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Hülse;

Fig. 7 ein Diagramm der Planeträder in Fig. 5;

Fig. 8 eine Schnittansicht einer weiteren Umschalteinrichtung für hohe bzw. niedrige Geschwindigkeit mit der Funktion eines stufenlosen Geschwindigkeitswechsels;

Fig. 9 eine Schnittansicht eines Getrieberads mit Öldurchführung;

Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Schalteinrichtung zur Betätigung der Umschalteinrichtung für hohe bzw. niedrige Geschwindigkeit bei Verwendung eines Lenkrads;

Fig. 11 eine schematische Darstellung der wesentlichen Bereiche der Umschalteinrichtung für hohe bzw. niedrige Geschwindigkeit bei Verwendung eines Bremspedals.

In Fig. 1 weist ein Traktor für landwirtschaftliche Zwecke einen Fahrzeugkörper 1, einen Motor 2, ein Kupplungsgehäuse 3, ein Getriebegehäuse 4, Vorderräder 5, Hinterräder 6, eine Motorhaube 7 und ein Lenkrad 8 auf.

Fig. 3 zeigt, daß die Vorderräder 5 über ein Lenkgetriebe 9, eine Segmentwelle 10, einen Lenkhebel 11 und eine Lenkstange 12 an dem Fahrzeugkörper 1 des Traktors lenkbar sind.

Der Traktor ist mit einem Fahrersitz 13 ausgestattet und weist eine Hydraulikeinrichtung 14 auf, die zum Anheben und Senken eines Arbeitsgeräts dient.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, behaust das Getriebegehäuse 4 Fahrgeschwindigkeits-Wechselräder 16, die über eine Kupplung 15 mit dem Motor 2 verbunden sind, und Hinterrad-Ausgleichsgetrieberäder 17, die über Geschwindigkeitsreduktions-Schlußräder 18 mit den Hinterrädern 6 verbunden sind.

Die Hinterräder 6 können jeweils durch Hinterradbremsen 19 gebremst werden, die durch gemeinsame oder individuelle Betätigung eines Paares von auf einer Seite des Fahrzeugkörpers angeordneten Bremspedale 20 zu bedienen sind.

Die Fahrgeschwindigkeits-Wechselräder 16 weisen einen Hauptgeschwindigkeitswechselbereich 21 und einen Hilfsgeschwindigkeitswechselbereich 22 auf. Der Hauptgeschwindigkeitswechselbereich 21 sorgt gegebenenfalls für einen mehrstufigen Geschwindigkeitswechsel mit Hilfe eines nicht dargestellten Hauptschaltlhebels, während der Hilfsgeschwindigkeitswechselbereich 22 mit Hilfe eines Hilfsschalthebels 23 für den Wechsel zwischen einer hohen (H) und niedrigen (L) Geschwindigkeit sorgt.

Der Hilfsgeschwindigkeitswechselbereich 22 weist auf dessen Seite mit niedriger Geschwindigkeit einen Detektor 24 auf, zum Beispiel in der Art eines Begrenzungsschalters, der für den Nachweis einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit dient.

Unter den Fahrgeschwindigkeit-Wechselrädern 16 sind Übertragungswellen 26 und 27 für ein Vorderradantriebssystem 25 vorgesehen, zwischen welchen eine manuell betätigbare Kupplung 28 angeordnet ist. Die Übertragungswellen 26 und 27 erstrecken sich parallel zur axialen Richtung der Fahrgeschwindigkeits-Wechselräder 16.

Die Übertragungswelle 27 ist über eine Druckwelle 31 einer Umschalteinrichtung 30 für hohe bzw. niedrige Geschwindigkeit in einem an der Unterseite des Getriebegehäuses 4 befestigten Zapfwellengehäuse 29 mit den Vorderrad-Ausgleichsgetrieberädern 32 in einem Vorderachsgehäuse verbunden. Die Vorderrad-Ausgleichsgetrieberäder 32 sind über Geschwindigkeitsreduktions-Schlußgetrieberäder 33 mit den Vorderrädern 5 verbunden.

Die Umschalteinrichtung 30 für hohe bzw. niedrige Geschwindigkeit weist ein Planeträder-Reduktionsgetriebe 34, eine Hydraulikkupplung 35 für niedrige Geschwindigkeit und eine Hydraulikkupplung 36 für hohe Geschwindigkeit auf. Die Einrichtung 30 ist derart ausgelegt, daß sie für eine Vorderradumfangsgeschwindigkeit sorgt, die etwa eineinhalb mal so groß ist wie die Hinterradgeschwindigkeit, wenn die Hydraulikkupplung 35 für niedrige Geschwindigkeit betätigt wird, und für eine Vorderradumfangsgeschwindigkeit, die etwa zweimal bis dreimal so hoch ist wie die Hinterradgeschwindigkeit, wenn die Hydraulikkupplung 36 für hohe Geschwindigkeit betätigt wird.

Ein in Fig. 3 gezeigtes Steuersystem weist eine Hydraulikpumpe 37, ein Nebenschlußventil 38 und ein Entlastungsventil 39 auf. Ein elektromagnetisches Drei- Positionen-Schaltventil 40 bildet die Umschalteinrichtung für die Hydraulikkupplungen 35 und 36 und weist Elektromagnete 41 und 42 auf, die von einem Steuerkreis zu steuern sind.

Ein Drehwinkeldetektor 44 ist für die Verbindung mit der Segmentwelle 10 ausgelegt und dient zum Nachweis eines Drehwinkels des Lenkrads 18, der über einen vorher bestimmten Winkel hinausgeht. Ein Einseiten-Bremsdetektor 45 dient zum Nachweis der Betätigung einer der Hinterradbremsen 19, wenn diese mit dem Zusammenschluß eines Paars unbelasteter Bremspedale 20 betätigt wird. Bezugsziffer 46 bezeichnet allgemein einen Schalter.

Ein Detektor 47 für den Nachweis einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit kann so ausgebildet sein, daß entweder eine durch den Hilfsgeschwindigkeitswechselbereich 22 zur Verfügung gestellte hohe Geschwindigkeit oder eine durch den Hauptgeschwindigkeitswechselbereich 21 zur Verfügung gestellte hohe Geschwindigkeit erfaßt bzw. nachgewiesen wird.

Der Steuerkreis 43 ist so ausgelegt, daß infolge des Nachweises durch alle Detektoren 24, 44 und 45 ein Befehl für hohe Geschwindigkeit an den Elektromagnet 42 des elektromagnetischen Ventils 40 gegeben wird, daß infolge des Nachweises durch zwei der Detektoren 24, 44 und 45 ein Befehl für niedrige Geschwindigkeit an den Elektromagnet 41 gegeben wird und daß infolge des Nachweises durch den Detektor 47 für hohe Geschwindigkeit ein AUS-Befehl an die Elektromagnete 41 und 42 gegeben wird.

Nachstehend wird der Betrieb des allradgetriebenen Fahrzeugs gemäß vorliegender Erfindung näher erläutert.

Für die Kultivierung eines Feldes mit einer an der Rückseite des Fahrzeugkörpers 1 des Traktors angeschlossenen Rotationsmaschine wird eine niedrige Fahrgeschwindigkeit gewählt, wobei zum Beispiel der Hilfsgeschwindigkeitswechselbereich 22 auf die Seite mit niedriger Geschwindigkeit eingestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Detektor 24 für die hohe Geschwindigkeit nicht betätigt, und der Elektromagnet 41 des elektromagnetischen Ventils 40 wird erregt. Dann erfolgt die Betätigung der Hydraulikkupplung 35 für niedrige Geschwindigkeit, und die Umfangsgeschwindigkeit der Vorderräder 5 beträgt etwa eineinhalbmal soviel wie die Geschwindigkeit der Hinterräder.

Soll am Ende des Feldes gewendet werden, so wird das Lenkrad 8 in Wenderichtung stark eingeschlagen, und das Bremspedal 20 auf der in Wenderichtung gelegenen, zum Beispiel das linke Bremspedal 20, für den in Fig. 2 gezeigten Wendevorgang, wird betätigt, so daß die linke Hinterradbremse 19 eine Bremswirkung auf das linke Hinterrad 6 ausübt. Das Fahrzeug wird also gewendet, wobei das linke Hinterrad 6 als Drehpunkt dient. Zu diesem Zeitpunkt - der Bremsdetektor 24 für die niedrige Geschwindigkeit ist bereits betätigt - wird der Drehwinkeldetektor 44 betätigt und ebenso der Einseiten-Bremsdetektor 45. Der Steuerkreis 43 gibt deshalb einen Befehl für hohe Geschwindigkeit, so daß der Elektromagnet 42 für das Schalten des elektromagnetischen Ventils 40 erregt und die Hydraulikkupplung 38 für hohe Geschwindigkeit betätigt wird. Demzufolge werden die Vorderräder 5 mit einer Umfangsgeschwindigkeit gedreht, die zweimal bis dreimal so hoch ist wie die Geschwindigkeit der Hinterräder, und bilden keinen Widerstand gegen die Hinterräder 6. Auf diese Weise ist ein rasches Wenden bei kleinem Radius möglich, wobei das linke Hinterrad 6 als Drehpunkt dient. Nach diesem Wendevorgang bewirkt die Rückstellung des Lenkrads in die ursprüngliche Lage oder die Freigabe des Bremspedals 20, daß die Hydraulikkupplung 35 für die niedrige Geschwindigkeit erneut betätigt wird.

Für das Pflügen eines Feldes wird eine höhere Fahrgeschwindigkeit als die für das Kultivieren eines Feldes gewählt, wobei zum Beispiel der Hilfsgeschwindigkeitswechselbereich 22 auf die Seite mit hoher Geschwindigkeit eingestellt ist. Das Fahrzeug soll rasch und mit kleinem Radius gewendet werden. Da der Detektor 24 für die niedrige Geschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt nicht betätigt wird, muß dem Steuerkreis 43 ein Signal seitens des Nachweises niedriger Geschwindigkeit zugeführt werden, wobei der Schalter 46 entsprechend zu betätigen ist.

Wird das Fahrzeug auf einer Straße fortbewegt, so wird eine hohe Fahrtgeschwindigkeit bei geringer Last gewählt. Deshalb ist das elektromagnetische Ventil 40 unter der Funktion des Detektors 47 für die hohe Geschwindigkeit auf die Neutrallage eingestellt, und die beiden Hydraulikkupplungen 35 und 36 sind freigegeben. Bei Fahrt auf der Straße werden nur die Hinterräder 6 angetrieben, wodurch ein Abrieb der Vorderreifen und unnötiger Kraftstoffverbrauch des Motors 2 verhindert wird.

Obgleich im Zusammenhang mit vorstehender Ausführungsform ein Traktor für landwirtschaftliche Zwecke beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung auch für andere Arbeitsfahrzeuge, zum Beispiel Baufahrzeuge, geeignet. Dabei können die Detektoren 24, 44, 45 und 47 als Kontaktdetektoren oder kontaktfreie Detektoren ausgebildet sein.

Die nachstehende Beschreibung erfolgt im Zusammenhang mit einem weiteren Beispiel einer Umschalteinrichtung 30 für hohe bzw. niedrige Geschwindigkeit, und zwar unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 7.

Ein den Fahrzeugkörper bildendes Getriebegehäuse weist eine Trennwand 102 auf. Unter diesem Getriebegehäuse ist ein Zapfwellengetriebegehäuse 103 angeordnet. Eine Zapfwelle 104 ist durch die Trennwand 102 drehbar gelagert. Drehbare Räder 105, deren beide Verzahnungen 105 a und 105 b miteinander verschraubt sind, sind derart an der Zapfwelle 104 angeordnet, daß sie in bezug dazu relativ drehbar sind. Die Verzahnung 105 a kämmt mit einem Zahnrad 106, das derart an einer Fahrwelle angeordnet ist, das dieses integral bzw. zusammen mit der Fahrwelle drehbar ist. Die Verzahnung 105 b kämmt mit einem Zahnrad bzw. Getrieberad 107 in dem Zapfwellengetriebegehäuse 103.

Das Getrieberad 107 ist an einer Ausgangswelle 108 derart befestigt, daß es in bezug dazu relaltiv drehbar ist, und die Ausgangswelle 108 ist durch das Gehäuse 103 drehbar gelagert. Das Zapfwellengetriebe 103 behaust Planeträder 109, die unter anderem durch das Getrieberad 107 und die Ausgangswelle 108 gebildet werden.

Die Planeträder 109 weisen ein erstes Sonnenrad 110 und ein zweites Sonnenrad 111 auf, die integral bzw. als eine Einheit an der Ausgangswelle 108 angeordnet sind. Das erste Sonnenrad 110 kämmt mit einem ersten Planetrad 112, welches wiederum mit einem ersten innenverzahnten Rad 113 kämmt. Das zweite Sonnenrad 111 kämmt mit einem zweiten Planetrad 114, welches wiederum mit einem zweiten innenverzahnten Rad 115 kämmt.

Das erste Planetrad 112 ist über eine Stützwelle 118 drehbar an einem ersten Träger 117 angeordnet, der mit Hilfe einer Hülse 116 so an der Ausgangswelle 108 angeordnet ist, daß dieser in bezug auf die Welle 108 relativ drehbar ist. Dadurch wird das Planetrad 112 nicht nur an seiner Achse um die Stützwelle 118 gedreht, sondern zusammen mit dem Träger 117 auch um die Ausgangswelle 108.

Das Getrieberad 107 ist mittels eines Bolzens 119 an den ersten Träger 117 geschraubt. Auf diese Weise bildet der Träger 117 einen Eingangsbereich für die Planeträder 109.

Das erste innenverzahnte Rad 113 kämmt extern mit dem ersten Planetrad 112, und zwar ungeachtet der Drehrichtung. Ein zweiter Träger 120, an welchem das zweite Planetrad 114 gehalten ist, wird in Form einer Keilverbindung durch das erste innenverzahnte Rad 113 gehalten. Das zweite Planetrad 114 ist über eine Stützwelle 121 drehbar durch den zweiten Träger 120 gehalten. Deshalb wird das zweite Planetrad 114 an seiner Achse nicht nur um die Stützwelle 121 gedreht, sondern bewegt sich in Verbindung mit dem zweiten Träger 120, der zusammen mit dem ersten innenverzahnten Rad 113 drehbar ist, auch um die Ausgangswelle 108.

Die Drehung eines zweiten innenverzahnten Rads 115 wird durch eine Hydraulikkupplung 122 für hohe Geschwindigkeit begrenzt oder freigegeben, und zwar wiest das zweite innenverzahnte Rad 115 an dessen äußerem Umfangsbereich eine Keilausbildung auf, an welcher Kupplungsplatten 123 angreifen. Zwischen den Kupplungsplatten 123 ist eine Reibplatte 125 angeordnet, deren Drehung durch ein Kupplungsgehäuse 124 begrenzt ist. Die Kupplungsplatten 123 und die Reibplatte 125 werden durch und zwischen einem Hydraulikkolben 126 und einer Druckaufnahmeplatte 127 festgehalten und freigegeben. Der Hydraulikkolben 126 ist an das Zapfwellengetriebegehäuse 103 geschraubt und verschiebbar in einem ringförmigen Zylinder 128 angeordnet, der den äußeren Umfangsbereich des ersten innenverzahnten Rads 113 umgibt. Das Kupplungsgehäuse 124 ist an die Endfläche dieses Zylindes 128 geschraubt.

An der Ausgangswelle 108 ist eine Hydraulikkupplung 129 für niedrige Geschwindigkeit angeordnet, durch welche das eingangsseitige Getrieberad 107, das in bezug auf die Ausgangswelle 108 relativ und mit dem ersten Träger 117 zusammen drehbar ist, integral bzw. zusammen mit der Ausgangswelle 108 gedreht wird. Die Hydraulikkupplung 129weist einen Hydraulikkolben 131 auf, der axial verschiebbar in eine ringförmige Vertiefung 130 eingepaßt ist, die in der Endfläche des Getrieberads 107 ausgebildet ist.

Durch den Kolben 131 werden in bezug auf die Ausgangswelle 108 nicht drehbare Kupplungsplatten 132 und eine zwischen den Kupplungsplatten 132 angeordnete, in bezug auf das an der Endfläche des Getrieberads 107 befestigte Kupplungsgehäuse 133 nicht drehbare Reibplatte 134 an eine Druckaufnahmeplatte 135 des Kupplungsgehäuses 133 gedrückt.

In der Ausgangswelle 108 ist eine Öldurchführung 136 vorgesehen, über welche der ringförmigen Vertiefung 130 Betriebsöl zugeführt wird. Die Öldurchführung 136 kommuniziert an deren einem Ende über die Hülse 116 und das Nasenteil des ersten Trägers 117 mit der ringförmigen Vertiefung 130 und an deren anderem Ende über eine Lagerhülse 137 mit einem elektromagnetischen Ventil 138.

In ihrem den beiden Öffnungen der Öldurchführung 136 zugewandten Bereich weist die Ausgangswelle 108 eine umfangsseitige Vertiefung 139 auf. In den Hülsen 116 und 137 sind - wie in Fig. 6 gezeigt - Öldurchlaßöffnungen 140 ausgebildet. Umfangsseitige Vertiefungen 142 sind in dem Nasenteil des ersten Trägers 117 und in der Innenfläche des Lagerelements 141 auf der Seite des elektromagnetischen Ventils 138 vorgesehen. Diese Vertiefungen 142 bilden die Öldurchführung 136.

Das elektromagnetische Ventil 138 dient zur Betätigung und Freigabe der Hydraulikkupplung 129 für niedrige Geschwindigkeit und der Hydraulikkupplung 122 für hohe Geschwindigkeit.

Für die Hydraulikkupplung 122 ist eine nicht dargestellte Durchführung für die Zufuhr von Betriebsöl vorgesehen, und zwar derart, daß eine kommunizierende Verbindung mit dem ringförmigen Zylinder 128 über das Getriebegehäuse 103 hergestellt wird.

Wenn Drucköl aus einer Druckquelle über eine drehbare Welle zu einer Hydraulikkupplung geleitet wird, so ist die Welle normalerweise mit Vertiefungen für die Aufnahme von Dichtungsringen ausgebildet, durch welche eine zuverlässige Abdichtung sichergestellt wird. Eine solche Anordnung erfordert jedoch weitere Lager, durch welche Probleme mit Hinblick auf Raum und Kosten entstehen.

Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, werden gemäß vorliegender Erfindung an Stelle von Dichtungsringen Hülsen 116 und 137 vewendet, durch welche Drucköl zugeleitet wird. Auf diese Weise werden die herkömmlichen Dichtungsringe und Lager überflüssig, die Schmierung der Hülsen wird sichergestellt, so daß sich die Hülsen an der Ausgangswelle 108 nicht festfressen können.

Die Ausgangswelle 108, die zugleich als Sonnenradwelle der Planeträder 109 dient, erstreckt sich von dem Zapfwellengetriebegehäuse 103 nach vorne und ist über eine Kupplung 143 mit einer Übertragungswelle 144 verbunden, die an eine nicht abgebildete Vorderradantriebsvorrichtung angeschlossen ist.

Die durch das Planetrad 105 von dem Getrieberad 106 an der Fahrwelle auf das Getrieberad 107 an der Zapfwelleneinrichtung 101 übertragene Kraft wird auf folgendem Wege auf die Ausgangswelle 108 übertragen:

(A) Für die Geradeausfahrt

Durch den Umschaltbetrieb des elektromagnetischen Ventils 138 wird die Hydraulikkupplung 122 für hohe Geschwindigkeit freigegeben und die Hydraulikkupplung 129 für niedrige Geschwindigkeit betätigt. Durch die Hydraulikkupplung 129 für niedrige Geschwindigkeit wird das Getrieberad 107 integral bzw. zusammen mit der Ausgangswelle 108 gedreht. Das Geschwindigkeitswechselverhältnis wird somit durch das Zahnverhältnis des Getrieberads 107 gegenüber dem Planetrad 105 bestimmt. Da der erste Träger 117 und das Getrieberad 107 festgelegt sind, wird das Planetrad 109 zu diesem Zeitpunkt mit dem Getrieberad 107 gedreht. Da jedoch die Kupplung 122 für hohe Geschwindigkeit freigegeben wurde, wird auch das zweite innenverzahnte Rad 115 integral gedreht. Dadurch bewirkt das Planetrad 109 keinen Betrieb, sondern wird lediglich zusammen mit der Ausgangswelle 108 gedreht.

(B) Für das Wenden des Fahrzeugs:

Durch den Umschaltbetrieb des elektromagnetischen Ven tils 138 wird die Kupplung 122 für hohe Geschwindig keit betätigt und die Kupplung 129 für niedrige Ge schwindigkeit, freigegeben. Das Getrieberad 107 ist in bezug auf die Ausgangswelle 108 relativ drehbar, und die Drehung des zweiten innenverzahnten Rads 115 wird begrenzt und gestoppt. Folglich ist das Planetrad 109 in Betrieb. Bei dieser Ausführungsform wird die Dreh geschwindigkeit der Ausgangswelle 108 auf etwa das Doppelte der Drehgeschwindigkeit bei der Geradeaus fahrt erhöht.

Die nachfolgende Beschreibung gilt für die Getrieberä der, die für eine doppelte Geschwindigkeitserhöhung sogen. Dabei zeigt Fig. 7 ein Diagramm der Konstruk tion gemäß Fig. 5.

Die Anzahl der Zähne der Getrieberäder ist jeweils wie folgt:

*Anzahl der Zähne der ersten und zweiten Sonnenräder 110 und 111

Z _{s 1} = Z _{s 2} = 19

*Anzahl der Zähne der ersten und zweiten Planeträder 112 und 114

Z _{p 1} = Z _{p 2} = 17

*Anzahl der Zähne der ersten und zweiten innenverzahn ten Räder 113 und 115

Z _{r 1} = Z _{r 2} = 53

wobei das jeweilige Geschwindigkeitszunahmeverhältnis in den Planeträdern in Fig. 7 durch folgende Gleichun gen ermittelt wird:

α₁N _{r 1} - (α₁ + 1)N _{c 1} + N _{s 1} =0 (1)

α₂N _{r 2} - (α₂ + 1)N _{c 2} + N _{s 2} =0 (2)

Dabei ist N _{r 1} und N _{r 2} die Anzahl der Umdrehungen des ersten und zweiten innenverzahnten Rads 113 und 115, N _{c 1} und N _{c 2} ist die Anzahl der Umdrehungen des ersten und zweiten Trägers 117 und 120, und N _{s 1} und N _{s 2} ist die Anzahl der Umdrehungen des ersten und zweiten Son nenrads 110 und 111.

Da hier

N _{r 1}=N _{c 2}, N _{s 1}=N _{s 2} und N _{r 2}=0 (3)

werden die Gleichungen (1), (2) und (3) zur Ermittlung von N _{s 2}/N _{c 1} wie folgt gelöst:

Da α₁=α₂==2,789, wird Gleichung (4) wie folgt gelöst:

N _{r 2}/N _{c 1} = 2,182

Wie bereits im Detail erläutert, ermöglicht vorliegen de Erfindung ein zweifaches Geschwindigkeitszunahme verhältnis in einem begrenzten Raum.

Ein weiteres Beispiel einer Umschalteinrichtung 30 für hohe bzw. niedrige Geschwindigkeit wird nachfol gend im Zusammenhang mit den Fig. 8 und 9 beschrie ben.

Ein den Fahrzeugkörper bildendes Getriebegehäuse 211 behaust einen Zahnradvorgelegemechanismus 212, der über eine nicht dargestellte Kupplung mit dem Motor verbunden ist. Der Zahnradvorgelegemechanismus 212 dient zum Antrieb eines Hinterrad-Ausgleichsgetriebe mechanismus 214 über eine Antriebswelle 213.

Ein Vorderrad-Zapfwellenantriebsmechanismus 215 weist eine stufenlose Schalteinrichtung mit Kontakt auf, die eine Riemenscheibe 217 umfaßt, deren konische Außen umfangsseite 216 sicher an der Antriebswelle 213 fest gelegt ist, eine Riemenscheibe 219, deren konische Außenumfangsseite 218 über einen Keil bzw. Schiebekeil verschiebbar an der Zapfwelle 220 festgelegt ist, und ein um die konischen Bereiche 216 und 218 der Riemen scheiben 217 und 219 geführtes Endlosband. Die Riemen scheibe 219 weist ein Betätigungselement 213 auf, das in diesem Beispiel als Vertiefung für die Aufnahme einer Schaltgabel ausgebildet ist.

Die Zapfwelle 220 ist über Lager 225 und 226 durch das Zapfwellengehäuse 224 gehalten, das an der Unterseite des Getriebegehäuses 211 befestigt ist. Die Zapfwelle 220 ist über eine Druckwelle mit einer Antriebswelle eines nicht abgebildeten Vorderrad-Ausgleichsmechanis mus gegenseitig verriegelt.

Zur Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Zapfwelle 220 im Verhältnis zur Vergrößerung des Vorderraddrehwin kels ist die Schaltgabel in vorliegendem Beispiel über eine Verriegelungs- bzw. Verbindungsstange mit dem Lenkhebel verbunden bzw. verriegelt, das heißt, die Riemenscheibe 219 ist entsprechend dem Vorderraddreh winkel verschiebbar.

Bei einem Zapfwellenmechanismus mit hydraulischem stu fenlosen Geschwindigkeitswechsel wird das Betätigungs element durch ein Ventil gebildet, das entsprechend dem Drehwinkel des Lenkrades elektromagnetisch betä tigbar ist.

Fig. 9 zeigt ein Getrieberad 229, das Teil des Vorge legemechanismus 212 ist. Dieses Getrieberad 229 weist eine Verzahnung auf, deren Zähne an der Unterseite konvex ausgebildet sind, so daß alle Teile, die eine Schmierung erfordern, zum Beispiel ein keilförmig aus gebildeter Bereich 232, über eine in den Zahnseiten ausgebildete Vertiefung 231 zuverlässig geschmiert werden.

In Fig. 8 ist auch eine Übertragungswelle 233 des Zapfwellensystems gezeigt.

Die Riemenscheibe 219 kann so ausgebildet sein, daß in bezug auf die Riemenscheibe 217 eine verhältnis mäßige Geschwindigkeitserhöhung erreicht wird. Der Riemen 221 kann entweder flach oder trapezförmig aus gebildet sein. Auch die Riemenscheibe 217 kann eine flach ausgebildete Riemenscheibe sein.

Im folgenden wird die Funktion des vorstehenden Bei spiels näher beschrieben.

Wenn der Motor zum Antrieb des Vorgelegemechanismus 212 gestartet wird, werden die Räder durch den Aus gleichsmechanismus angetrieben. Da der Zapfwellenme chanismus 215 durch den Vorgelegemechanismus 212 ange trieben wird, werden die Vorderräder durch die Druck welle 227 gleichzeitig mit den Hinterrädern 205 ange trieben. Die Vorderräder 204 bei einer etwas höheren Geschwindigkeit als die Hinterräder 205 gedreht.

Wenn die Vorderräder 204 gedreht bzw. eingeschlagen werden sollen und das Lenkrad 208 deshalb gedreht wird, so wird das Betäubungselement 222 durch die Verriegelungs- bzw. Verbindungsstange 228 geschwenkt und die Riemenscheibe 219 verschoben, so daß die Dreh geschwindigkeit der Vorderräder 204 proportional an steigt. Vorzugsweise wird die Drehgeschwindigkeit der Vorderräder für den maximalen Dreh- bzw. Einschlag winkel der Vorderräder 204 etwa doppelt so groß wie die der Hinterräder 205.

Die Fig. 10 und 11 zeigen jeweils ein anderes Bei spiel einer Einrichtung zum Schalten der Umschaltein richtung 30 für hohe bzw. niedrige Geschwindigkeit auf die Seite mit hoher Geschwindigkeit.

Eine Flüssigkeitsdruck-Umschalteinrichtung 333 ist in dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel mit dem Lenkrad 8 verbunden und mit dem Bremspedal 20 in dem in Fig. 11 gezeigten Beispiel.

In Fig. 10 ist ein Lenkhebel 338 an die Ventilbetäti gungsstange 339 eines Steuerventils 333 angeschlossen. Wenn das Lenkrad 8 eingeschlagen wird, wird Drucköl von einer Pumpe über ein Zuleitungsrohr 335 an die Kupplungseinrichtung 328 geleitet, und wenn sich das Lenkrad in der Lenkstellung für Geradeausfahrt befin det, wird eine Kupplung 329 durch Federbelastung be tätigt.

In Fig. 11 sind Bremsarme 341 des Bremspedalpaares 20 an die Ventilbetätigungsstange des Steuerventils 333 angelenkt. Wenn das Bremspedal unabhängig betätigt wird, das heißt, wenn ein Lenkvorgang zur individuellen Betätigung der Bremseinrichtung 317 (Fig. 10) statt findet, so wird Drucköl von der Pumpe durch das Zulei tungsrohr 335 geleitet, so daß die Kupplungseinrich tung 328 geschaltet bzw. eingedrückt wird. Wenn die Pe dale 20 nicht gedrückt werden, das heißt, wenn das Fahrzeug geradeaus bewegt wird, wird die Kupplungsein richtung 329 durch Federbelastung geschaltet.

Wenn der Traktor 1 mit einem Arbeitsgerät, das durch einen nicht dargestellten Dreipunkt-Anlenkmechanismus an dem Traktor befestigt ist, auf einem Feld geradeaus fährt, wird das Steuerventil 333 geschaltet, so daß Drucköl von der Pumpe P zugeliefert und in Einrück richtung der Kupplungseinrichtung 329 abgeleitet wird. Das Getrieberadsystem 325 für niedrige Geschwindigkeit ist mit einer Vorderraddruckwelle 320 verbunden. Des halb werden die Vorderräder 5 und Hinterräder 6 gleichzeitig angetrieben und mit einer im wesentlichen gleichen Drehgeschwindigkeit. Dieser Fahrbetrieb ist anders als der Fahrbetrieb, bei welchem die Hinterrä der 6 durch die Vorderräder 5 gezogen werden, so daß ein Arbeitsvorgang unter großer Zugkraft und ohne Schlupf und Abrieb der Vorderräder 5 stattfinden kann.

Soll der Traktor 1 scharf gewendet werden, zum Bei spiel im Endbereich eines Feldes oder in einem behau sten Garten, so wird entweder das Lenkrad 8 oder eines der Bremspedale 20 und damit das Steuerventil 333 be tätigt, so daß Drucköl von der Pumpe P durch das Zu leitungsrohr 335 in die Einrückrichtung der Kupplung 328 geleitet wird. Durch die Kupplungseinrichtung 328 werden das Getrieberadsystem 324 für die Geschwindig keitssteigerung und die Vorderraddruckwelle 320 zusam mengeschlossen. Die Drehgeschwindigkeit der Vorderrä der 5 wird höher als die der Hinterräder 6, das heißt, der Fahrbetrieb erfolgt mit von den Vorderrädern 5 ge zogenen Hinterrädern 6, wodurch der Traktor 1 mit ei nem kleinen Wenderadius gewendet werden kann. Zu die sem Zeitpunkt trägt auch die Betätigung einer der bei den Bremseinrichtungen 317, zum Beispiel die rechte Bremseinrichtung 317 für die Wende nach rechts, dazu bei, daß das Fahrzeug scharf bzw. eng gewendet werden kann.

Die Rückführung des Lenkrads 8 in die Lenkstellung für Geradeausfahrt bewirkt eine Rückstellung bzw. Wieder einstellung des Getrieberadsystems 325 für niedrige Geschwindigkeit.

Claims

1. Fahrzeug mit Allradantrieb, mit einer im Vor derradantriebssystem vorgesehenen Umschalteinrichtung (30) für niedrige bzw. hohe Geschwindigkeit, mit zumindest ei nem ersten Detektor (44) für den Nachweis eines Einschlag winkels der Vorderräder bei Übersteigen eines vorherbe stimmbaren Winkels und mit einer Einrichtung zum Beibe halten der Umschalteinrichtung (30) auf der Seite mit ho her Geschwindigkeit, solange ein Nachweis durch den zu mindest einen Detektor (44) erfolgt.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Umschalteinrichtung (30) für hohe bzw. niedrige Geschwindigkeit zwei große und kleine Stirn räder aufweist, die wahlweise durch Öldruck geschaltet wer den.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (30) für hohe bzw. niedrige Geschwindigkeit eine Sonnenradwelle (108) aufweist, an welcher erste und zweite Sonnenräder (110, 111) Seite an Seite festgelegt sind, erste und zweite Planeträder (112, 114), die jeweils mit den Sonnenrädern (110, 111) käm men, und erste und zweite innenverzahnte Räder (113, 115), die jeweils mit den Planeträdern (112, 114) kämmen, wobei die Sonnenradwelle (108) und ein Träger (117) des ersten Pla netenrads (112) jeweils Eingangsbereiche und Ausgangsbereiche bilden, wobei das erste innenverzahnte Rad (113) integral bzw. zusammen mit einem Träger (120) des zweiten Planetrades (114) drehbar ist und wobei das innenverzahnte Rad (115) der art angeordnet ist, daß dessen Drehung begrenzt werden kann.

4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (30) für hohe bzw. niedrige Geschwindigkeit durch eine stufenlose Geschwindigkeitswechseleinrichtung gebildet ist, die ein Paar Riemenscheiben (217, 218) mit einem Außenumfang aufweist, de ren zumindest einer mit einem konischen Bereich ausgebildet ist, und einem Riemen (221), der um die Riemenscheiben (217, 218) gewickelt bzw. geführt ist.

5. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Vorderradantriebssystem abschaltbar ausgebildet ist.

6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Detektor (24) für den Nachweis einer niedrigen Fahrgeschwindigkeit, welche unter einem vorherbestimmten Wert liegt, vorgesehen ist.

7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Detektor (45) für den Nachweis der Betätigung einer der beiden Hinterrad bremsen vorgesehen ist.

8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekenn zeichnet durch ein Paar individuell betätig barer Hinterradbremsen (19, 19).