DE3501798A1

DE3501798A1 - Radantrieb fuer einen beim ackerbau benutzbaren traktor

Info

Publication number: DE3501798A1
Application number: DE19853501798
Authority: DE
Inventors: Kazuo Hirata; Seiichi Sakai Osaka Ishiizumi; Hiroyuki Miki; Hiroo Nakata; Hajime Shikiya
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1984-01-21
Filing date: 1985-01-21
Publication date: 1985-08-01
Also published as: KR850005345A; CA1223215A; GB2154959B; DE3501798C2; GB8501459D0; FR2558419A1; FR2558419B1; GB2154959A; KR910000882B1

Description

Radantrieb für einen beim Ackerbau benutzbaren Traktor

Die Erfindung betrifft einen Radantrieb für einen beim Ackerbau benutzbaren Traktor mit einem Antriebsgehäuse, an welchem zu beiden Seiten Räder gelagert sind und in welchem ein Ausgleichsgetriebe untergebracht ist in einer mittleren Position zwischen zu beiden Seiten davon angeordneten Untersetzungseinrichtungen, über welche die vom Ausgleichsgetriebe ausgehenden Kräfte auf die Räder übertragen werden.

3e geringer bei dem vorstehend beschriebenen Traktor der Außenciur chrnes ser eines Teils des Antriebsgehäuses ist, in welchem das Differential und zwei Übertragungsweilen, über welche das Differential mit den beiden Unter setzungsmechanisrnen verbunden ist, untergebracht sind, um so höher liegt dieser Teil des Antriebsgehäuses über dem Boden und um so geringer ist die Gefahr, daß das Antriebsgehäuse mit Bodenerhöhungen oder auf dem Boden liegenden Feldfrüchten bei der Feldarbeit in Berührung konrmt, insbesondere, wenn der Traktor dabei in Ackerfurchen fährt.

Da der Di f f er ent i a linechan i smus einen größeren Außendurchmesser aufweist als die beiden vom Differential zu den Unter set zungsmechan i sruen sich erstreckenden Übertragungswellen,

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hat man in her körrml i eher Weise gesonderte Gehäuseteile für das Differential und die Übertragungswellen verwendet und diese einzelnen Gehäuseteile zum Gesamtgehäuse zusarimengebaut. Man benötigt daher sowohl einen Gehäuseteil für das Differential und zwei weitere Gehäuseteile mit geringerem Durchmesser für die Übertragungswellen. Die Herstellung und der Zusanmenbau des gesamten Antriebsgehäuses ist daher umständlich und aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Antriebsgehäuse für den Radantrieb eines beim Ackerbau verwendeten Traktors zu schaffen, bei dem das Gehäuse, in welchem das Ausgleichsgetriebe und die beiden Übertragungswellen untergebracht sind, eine maximale Bodenfreiheit aufweist und das mit geringern Auf wand herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Die Unteransprüche kennzeichnen Weiterbildungen der Erfindung .

Durch die Erfindung wird ein Radantrieb für einen im Ackerbau benutzten Traktor vorgeschlagen, bei dem an einem An-

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triebsgehäuse an der rechten und linken Seite Räder gelagert sind, das Antriebsgehäuse ein Ausgleichsgetriebe in einer Zwischenposition aufweist zwischen jeweils rechts und links davon vorgesehenen Untersetzungsmechanismen, welche die vom Ausgleichsgetriebe bzw. Differential kommenden Kräfte auf die Räder übertragen, wobei das Antriebsgehäuse einen ersten Gehäuseteil aufweist, in welchem das Ausgleichsgetriebe untergebracht ist und zwei Übertragungswellen, die der Kraftübertragung vorn Ausgleichsgetriebe auf die beiden Untersetzungsmechanismen dienen, und ein Paar zweiter Gehäuseteile, in denen die Untersetzungsmechanismen untergebracht sind, wobei der erste Gehäuseteil einen länglichen Stah1rohr auf bau besitzt, der sich zwischen den beiden zweiten Gehäuseteilen erstreckt.

Wie im vorstehenden schon erläutert, besteht der erste Gehäuseteil aus einer durchgehenden Einheit, die sich vom einen der beiden zweiten Gehäuseteile zum anderen der beiden zweiten Gehäuseteile erstreckt, das ein Zahnrad mit geringem Durchmesser aufweist, welches mit einem Kegelrad in Eingriff steht.

Der erste Gehäuseteil besitzt eine maximale Bodenfreiheit auch gegenüber Bodenerhöhungen und auf dem Boden liegenden Feldfrüchten und ermöglicht es, mit dem Traktor in der ge-

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wünschten Art und Weise zu arbeiten. Darüber hinaus läßt sich der erste Gehäuseteil mit geringern Aufwand herstellen, weil lediglich ein Stahlrohr hierzu erforderlich ist. Die Herstellung beanspruch nur eine geringe Forrngebungsar bei t , welche im wesent1ichen darin besteht, daß zur Aufnahme des Kegelrades eine Öffnung vorgesehen wird und Verengungen an bestimmten Teilen des Rohres vorgesehen sind. Der Gesamtherste 1-lungsaufwand für das Antriebsgehäuse ist daher gering.

Ferner wird bei der Erfindung dem Rechnung getragen, daß es nicht möglich ist, ein großes Untersetzungsverhältnis zu erzielen durch einen Differentialmechanismus bzw. ein Ausgleichsgetriebe, der bzw. das in einem rohrförmigen Gehäuse mit im wesentlichen gleichem Durchmesser untergebracht ist, wie es im vorstehenden beschrieben ist.

Hierzu sind bei der Erfindung Untersetzungsmechanismen vorgesehen, die ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweisen als ein durchschnittliches Untersetzungsverhältnis, das vom Ausgleichsgetriebe für das rechte und linke Rad vorgesehen wi rd.

Wenn auch das in das Ausgleichsgetriebe eingeleitete Drehmoment durch das Zahnrad mit geringern Durchmesser, welches

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mit dem Eingangskegelrad kärrmt , unzureichend verringert ist, wird durch das Zahnrad mit geringem Durchmesser eine Verringerung des Außendurchmessers des Ausgleichsgetriebes erreicht. Diese unzureichende Verringerung des Eingangsdrehmoments wird kompensiert durch die Untersetzungsmechanismen, weiche jeweils ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweisen als ein Durchschnittsuntersetzungsverhältnis, das für das rechte und linke Rad durch das Ausgleichsgetriebe vorgesehen wird. Damit die Räder einen bestürmten wert einer Drehmomentabgabe erhalten, wird die auf das Ausgleichsgetriebe übertragene Antriebskraft auf die Räder mit auf vorbestimmte niedrige Drehzahlen übertragen. Es wird hierbei eine ausreichende Untersetzung erreicht, wobei der erste Gehäuseteil ohne großen Aufwand hergestellt werden kann und die Form eines durchgehenden Rohres, insbesondere aus Stahl, aufweisen kann, das sich zwischen den beiden zweiten Gehäuseteilen erstreckt.

Die beiliegenden Figuren dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es zeigt:

Fig. 1 in Seitenansicht einen beim Ackerbau verwendbaren Traktor;

Fig. 2 einen Vorderradantrieb als Ausführungsbeispiel in einer Ansicht von hinten;

Fig. 3 den Vorderradantrieb als weiteres Ausfuhrungsbeispiel in einer Ansicht von vorne und

Fig. 4 eine schnittbildliche Darstellung entlang der Schnittlinie IV-IV in der Fig. 3.

Ein in der Fig. 1 dargestellter, beim Ackerbau verwendbarer Traktor ist als Fahrzeug mit Vierradantrieb ausgebildet und besitzt zwei lenkbare Vorderräder 1 und zwei nicht lenkbare Hinterräder 2. Der Traktor weist ferner an seinem rückwärtigen Ende einen Hubarm 3 auf, mit welchem ein angelenkter Drehpflug oder ein anderes Arbeitswerkzeug vertikal bewegt werden kann. Eine Zapfwelle 4 am hinteren Ende des Traktors dient für den Antrieb eines ansetzbaren Arbeitsgerätes.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, besitzt der Traktor ferner ein Antriebsgehäuse 6, an welchem die Vorderräder 1 links und rechts davon mit Hilfe von Achsen 5 gelagert sind. Das Antriebsgehäuse 6 besitzt vordere und hintere rohrförmige Träger 7 und 8, die an einer Zwischenstelle zwischen dem rechten und linken Ende des Gehäuse angeschweißt sind. Mit Hilfe dieser Träger 7 und 8 und von vorderen und hinteren am Traktorfahrgestell vorgesehenen Ansätzen 9 und 10 werden vertikale Schwenkbewegungen des Antriebsgehäuses 6 um eine Achse Pl, die sich in Längsrichtung des Traktorfahrgeste 1 1 s er-

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streckt, ermöglicht. Hierdurch ist es möglich, daß die Vorderräder 1 am Traktorfahrgestel1 in vertikaler Richtung Schwenkbewegungen in zueinander entgegengesetzten Richtungen um die Achse Pl ausführen können, wobei das Traktorfahrgestell im wesentlichen eine horizontale Lage beibehält auch dann, wenn der Traktor auf einem Boden steht, der schräg gegenüber dem Traktorfahrgeste 11 verläuft.

Der Aufbau des Frontantriebs wird im folgenden näher erläutert. Das Antriebsgehäuse 6 besitzt einen ersten Gehäuseteil 12, der aus einem länglichen Stahlrohr hergestellt ist. Ferner besitzt das Antriebsgehäuse zweite Gehäuseteile 11, welche als Gußteile ausgebildet sein können. Der erste Gehäuseteil 12 bildet einen Zwischenteil, und die beiden zweiten Gehäuseteile 11 bilden das rechte und das linke Ende des Antriebsgehäuses 6. Der erste Gehäuseteil 12 enthält ein Ausgleichsgetriebe 13 in einer Zwischenposition und zwei seitlich, d. h. nach rechts und nach links, sich erstreckende Kraftübertragungswellen 14, die in Eingriff stehen mit seitlichen Zahnrädern bzw. Abtriebsrädern 13a des Ausgleichsgetriebes 13. Jeder der beiden zweiten Gehäuseteile 11 enthält eine im wesentlichen vertikal sich erstreckende Kraftübertragungswelle 16, die jeweils mit einer der beiden quer liegenden Kraftübertragungswe11 en 14 über ein Kegelrad-

getriebe 15, als Untersetzungsmechanismus wirkend, in Antriebsverbindung stehen. Ein Kegelraduntersetzungsmechanismus 19 enthält am unteren Ende der vertikal angeordneten Kraftübertragungswelle 16 ein kleines Antriebszahnrad 17 und ein großes angetriebenes Zahnrad 18, mit weichern das kleine Antriebszahnrad 17 in Eingriff steht. Das große angetriebene Zahnrad 18 sitzt drehfest auf der Achse 5. Der Kegelraduntersetzungsmechanismus 19 besitzt ein größeres Untersetzungsverhältnis als ein Durchschnittsuntersetzungsverhältnis, das für das rechte und für das linke Vorderrad 1 durch das Ausgleichsgetriebe 13 vorgesehen wird. Das Ausgleichsgetriebe erhält ein Abtriebsdrehmoment aus einem Getriebe 20 über eine Antriebswelle 13b. Das Ausgleichsgetriebe verringert die Drehzahl und verteilt die Antriebskraft auf das rechte und linke Rad. Die aufgeteilte Antriebskraft wird zu jeder Achse 5 hin übertragen, nachdem eine Drehzah1verringerung durch die Kege 1 radunter set zungsrnechan i smen 15 und 19 durchgeführt wurde. Mit 13e ist in Fig. 2 ein Antriebskegelrad bezeichnet. Ferner ist ein Kegelradpaar 13b vorgesehen.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, besitzt der erste Gehäuseteil 12 zwei Positionierröhr en 12', durch welche Lager 13' des Differentialgetriebes 13 axial bezüglich der Achse der quer liegenden Kraftübertragungswe11 en 14 gehalten werden. Diese Positionierröhr en 12¹ sind entfernbar in den ersten Gehäu-

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seteil 12 eingesetzt und positionieren die Lager 13', indem sie gegen die Lager 13' und gegen Gehäuseteile 21 anliegen, wie im folgenden noch erläutert wird.

Eine Konstruktion zur Steuerung der Vorderräder 1 wird im nun folgenden Text beschrieben. Jedes der beiden zweiten Gehäuseteile 11 besitzt ein stationäres Gehäusestück 21, in welchem die vertikale Kraftübertragungswelle 16 untergebracht ist und welches an einem Flansch 12a des ersten Gehäuseteils 12 befestigt ist. Ein schwenkbares Gehäusestück 22 an jedem der beiden zweiten Gehäuseteile besitzt die Achse 5 und ist mit dem stationären Gehäusestück 21 verbunden derart, daß es um eine vertikale Achse P2, die koaxial ist mit der vertikalen Kraftübertragungswelle 16, schwenken kann. Das schwenkbare Gehäusestück 22 wird verschwenkt mittels eines Schwenkarms 23.

Der erste Gehäuseteil 12 besitzt eine bohrung 2k, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist. Diese ermöglicht, daß Schmieröl im ersten Gehäuseteil 12 in den Ansatz 9 als Schmiermittel zwischen den Ansatz 9 und den rohrförmigen Träger 7 fließt.

Der Kegel radunter setzungsmechanismus 19 kann ersetzt sein durch einen Planetenraduntersetzungsmechanismus. Dieser Mechanismus wird in dieser Beschreibung allgemein als Unter-

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Setzungsmechanismus bezeichnet.

Die Figuren 3 und k zeigen eine abgeänderte Ausführungsform, bei welcher nur eine einzige Positionierröhre 12' vorgesehen ist an einer Seite des Ausgleichsgetriebes 13. Für die Beschreibung dieses Ausiührungsbeispiels werden für gleichwirkende Teile die gleichen Bezugsziffern verwendet wie beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, besitzt das Antriebsgehäuse 6 Lager für die Vorderräder 1, die rechts und links an den Achsen 5 gelagert sind. Das Antriebsgehäuse 6 enthält den rohrförmigen Träger 7 und ein Antriebswellengehäuse 8, die in einer Zwischenposition zwischen dem rechten und linken Ende des Antriebsgehäuses angeschweißt sind. Das Antriebsgehäuse 6 ist über den rohrförmigen Träger 7 und das Antriebswellengehäuse 8 mit vorderen und hinteren Ansätzen 9 und 10, die am Traktorfahrgestel1 vorhanden sind, am Traktorfahrgeste 11 angelenkt, so daß eine Verschwenkung in vertikaler Richtung um die Achse Pl, die sich in Längsrichtung des Traktorfahrgestells erstreckt, ermöglicht wird. Die Vorderräder 1 sind daher am Traktorfahrgeste 11 so befestigt, daß sie vertikal in zueinander entgegengesetzten Richtungen um die Achse Pl schwenken können. Auf diese Weise ist es möglich, daß das Traktor fahrgestel 1 eine im wesentlichen horizontale Lage bei-

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behält auch dann, wenn der Traktor auf einem gegenüber dem Traktorfahrgeste 11 schräg geneigten Untergrund aufsteht.

Der Frontantrieb wird im folgenden erläutert. Das Antriebsgehäuse 6 besitzt den ersten Gehäuseteil 12, der aus einem länglichen Stahlrohr geformt ist. Ferner besitzt das Antriebsgehäuse die beiden zweiten Gehäuseteile 11 aus Gußstücken, wobei der erste Gehäuseteil 12 einen Zwischenteil bildet und die beiden zweiten Gehäuseteile 11 die rechten und linken Enden des Antriebsgehäuses 6 bilden. Im ersten Gehäuseteil 12 ist das Ausgleichsgetriebe 13 untergebracht, und von diesem stehen nach rechts und links die quer 1iegenden Kraftübertragungswel1 en 14 ab. Diese stehen in Antriebsverbindung mit seitlich angeordneten Zahnrädern des Ausgleichsgetriebes 13. 3edes der beiden zweiten Gehäuseteile 11 besitzt die sich vertikal erstreckende Kraftübertragungswe11e 16, welche in Kraftübertragungsverbindung steht mit jeweils einer der beiden quer 1iegenden Kraftübertragungswel1 en 14. Diese Verbindung erfolgt jeweils über das Kegelradgetriebe 15, welches als Untersetzungsgetriebe wirkt. Der Kegelraduntersetzungsmechanismus 19 besitzt jeweils das kleine Antriebszahnrad 17 am unteren Ende der vertikalen Kraftübertragungswelle 16 und das große angetriebene Zahnrad 18, das mit dem kleinen Antriebszahnrad 17 kämmt. Das große angetriebene

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Zahnrad ist an der Achse 5 befestigt. Das Ausgleichsgetriebe 13 erhält vom Getriebe 20 über die Antriebswelle 13b ein Drehmoment und verringert die Drehzahl und verteilt die Antriebskraft auf das rechte und linke Rad. Die aufgeteilte Antriebskraft wird zu jeder Achse 5 geleitet, nachdem durch die Kege 1 radunter set zungsrnechani smen 15 und 19 die Drehzahl verr i nger t wurde.

Eine Konstruktion zur Lenkung der Vorderräder 1 wird im folgenden Text beschrieben. 3edes der beiden zweiten Gehäuseteile 11 besitzt das stationäre Gehäusestück 21, in welchem die vertikale Kraftübertragungswe11e 16 angeordnet ist und welches an dem Flansch 12a des ersten Gehäuseteils 12 befestigt ist. Ferner besitzt jeder zweite Gehäuseteil das schwenkbare Gehäusestück 22 mit der Achse 5, welches um die vertikale Achse P2 schwenkbar am stationären Gehäusestück 21 angeordnet ist. Die vertikale Achse P2 verläuft koaxial mit der vertikalen Kraftuber tragungswel1e 16. Das schwenkbare Gehäusestück 22 wird verschwenkt durch den Schwenkarm 23.

Das Ausgleichsgetriebe 13 besitzt das Antriebskegelrad 13e, das angetriebene Zahnrad 13c und einen Differ ential tei1 28. Der Differentialtei1 28 besitzt ein Differentialgetriebegehäuse 26, das durch vier Schrauben 25 am angetriebenen Zahnrad 13c befestigt ist. Die Schrauben erstrecken sich ourch

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einen Raum zwischen Lagern 13c des Differentialgetriebegehäuses 26, durch einen Trägerstift 27 und die beiden seitlichen Zahnräder 13a, welche am Diίferentialgetriebegehäuse 26 vorgesehen sind, und das angetriebene Zahnrad 13c. Wie aus Fig. zu ersehen ist, liegen der Differential tei1 28 und das Antriebskegelrad 13e über das angetriebene Zahnrd 13c in Querrichtung des Traktors einander gegenüber. Das angetrieben Zahnrad 13c und das Differentialgetriebegehäuse 26 besitzen gleiche Außendurchmesser, so daß das Ausgleichsgetriebe 13 einen kompakten Aufbau besitzt.

Die Positionierröhre 12' liegt mit ihrem einen Ende gegen eines der Lager 13c des Ausgleichsgetriebes 13 an, und das andere Ende der Positionierröhre liegt gegen den Flansch 12a an. Das andere Lager 13' wird durch einen Sprengring am ersten Gehäuseteil 12 festgelegt. Hierdurch wird das Ausgleichsgetriebe 13 im ersten Gehäuseteil 12 in seiner Lage fixiert. Dieses so aufgebaute Ausführungsbeispiel besitzt lediglich eine Positionierröhre, wodurch der Herstellungsaufwand gegenüber dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei welchem zwei Positionierröhr en verwendet werden, ver r i nger t wird.

Claims

Patentanwälte Steinsdorfstr. 21-22 · D-8000 München 22 ■ Tel. 089 / 22 94 41 · Telex: 5 22208 TELEFAXiUR-I 89/271 M>63 GR.3 + RAPII-AX + RICOH 89/272(MW) (JR.2 4 INK)THC MM)O 89/2720481 II163 - N/LJ KUbOTA LTD. 47-go, 2-ban, 1-chome, Snikitsunigashi , Naniwa-ku Radantrieb für einen beim Ackerbau benutzbaren Traktor Patentansprüche:

1. Radantrieb für einen beim Ackerbau benutzbaren Traktor mit einem Antriebsgehäuse, an welchem beidseitig Räder gelagert sind und in welchem ein Untersetzungsgetriebe angeordnet ist, wobei die vom Untersetzungsgetriebe aufgeteilte Antriebskraft über Kraftübertragungswellen mit untersetzter Drehzahl auf die Räder übertragen ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Antriebsgehäuse (6) einen ersten Gehäuseteil (12), in welchem das Ausgleichs-

getriebe (13) und die beiden das Ausgleichsgetriebe (13) mit Unter setzungsmechani sinen (19) verbindenden Kraft übertragungswellen (14) angeordnet sind, sowie zwei zweite Gehäuseteile (11), in denen jeweils ein Unter setzungsgetriebemechanismus (19) untergebracht ist, aufweist, und daß der erste Gehäuseteil (12) aus einer Länge eines Stahlrohres besteht, das sich zwischen den beiden zweiten Gehäuseteilen (11) ers treckt.

2. Radantrieb nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß jeder der beiden Unter setzungs· mechanismen (19) ein größeres Untersetzungsverhältnis aufweist als ein durchschnittliches Unter setzungsverhaitnis für das rechte und linke Rad (1), welches vom Ausgleichsgetriebe (13) vorgesehen ist.

3. Radantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der beiden zweiten Gehäuseteile (11) ein stationäres Gehäusestück (21) aufweist, welches am ersten Gehäuseteil (12) befestigt ist und eine vertikale Kraftübertragungswelle (16) umfaßt, die jeweils eine der beiden Kraftuber tragungswe11 en (14) in Antriebsverbindung mit einer Antriebsachse (5) bringt, und daß jeder der beiden zweiten Gehäuseteile ferner ein schwenkbares Gehäusestück (22), welches die Antriebsachse (b) besitzt,

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aufweist, wobei das schwenkbare Gehäusestück um eine vertikale Achse (P2) schwenkbar am stationären Gehäusestück (21) ge 1 ager t ist.

k. Radantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a dur ch gekennze i cn net , daß jeder Untersetzungsmechanismus (19) ineinandergreifende Kegelräder aufweist mit einem Antriebsrad (17), das an der vertikalen Kraftübertragungswe11e (16) sitzt, die in Antriebsverbindung mit der Kraftübertragungswelle (14) über Kegelräder ist und daß ein an der Achse (5) befestigtes angetriebenes Zahnrad (18) mit dem Antriebszahnrad (17) kärrrnt .

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