DE4120936C2 - Wendesteuervorrichtung für ein vierradangetriebenes Fahrzeug - Google Patents

Wendesteuervorrichtung für ein vierradangetriebenes Fahrzeug

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wendesteuervorrich­ tung für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Um die Betriebseffizienz eines Erdbearbeitungsfahrzeugs beim wiederholten Wenden während des Betriebs zu fördern, ist es wichtig, den Wendekreis gering zu halten. Die japanische Patentveröffentlichung Kokai Nr. 63-34229 A und das US-Patent Nr. 4,723,622 beschreiben Vierradantriebsfahrzeuge, die für kleine, scharfe Wenden ausgelegt sind. Diese Fahrzeuge umfassen:
einen Motor,
rechte und linke nichtlenkbare Räder, die die Antriebskraft der Maschine durch ein Differential aufnehmen,
rechte und linke lenkbare Räder, die die Antriebskraft der Maschine über ein weiteres Differential aufnehmen,
eine Lenkvorrichtung zum Steuern der lenkbaren Räder,
eine Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, die mit den lenk­ baren Rädern verbunden ist, wobei die Geschwindigkeitsände­ rungseinrichtung eine Standardbetriebsart ein­ schließt, um die rechten und linken lenkbaren Räder mit im wesentlichen derselben Durchschnittsumfangsgeschwindigkeit anzutreiben, wie die rechten und linken nichtlenkbaren Räder, sowie
eine Beschleunigungsbetriebsart zum Antreiben der rechten und linken lenkbaren Räder mit einer größeren durch­ schnittlichen Umfangsgeschwindigkeit als die rechten und lin­ ken nichtlenkbaren Räder, wobei eine Umschaltvorrichtung vor­ gesehen ist, um eine Auswahl zu treffen zwischen der Stan­ dardbetriebsart und der Beschleunigungs­ betriebsart, und
eine Kopplungseinrichtung zum Koppeln der Lenkeinrichtung und der Umschalteinrichtung derart, daß die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung in der Beschleunigungsbetriebsart betrieben wird, wenn die lenkbaren Räder über einen vorbestimmten Winkel hinaus gelenkt werden.
Diese Art eines heutzutage im praktischen Einsatz befindli­ chen Vierradantriebsfahrzeugs macht sich eine Lenkspezifika­ tion für den Vierradantriebstraktor zunutze, die in der Ver­ gangenheit weit verbreitet gewesen ist. Wie in der vorgehend genannten japanischen Patentveröffentlichung Kokai Nr. 63-34229 A und in dem US-Patent 4,696,365 beschrieben, ist sein maximaler Lenkwinkel auf etwa 55° begrenzt. Mit einer der­ artigen Lenkspezifikation wird eine Seitenkraft erzeugt, wenn das Fahrzeug eine Wende durchführt, wobei die lenkbaren Vorder­ räder nach außen gestoßen werden, da die Vorderräder in diesem Falle beschleunigt werden. Dies re­ sultiert in einem erhöhten Laufwiderstand des Fahrzeugs oder hinterläßt zerstörte oder zermahlene Bodenflächen.
Weiterhin ist es aus der japanischen Patentveröffentlichung Kokai Nr. 63-287630 A und dem US-Patent Nr. 4,669,559 be­ kannt, ein mit Bezug auf den Wendekreis innenliegendes der hinteren Räder durch eine seitliche Bremse oder durch ein seitliches Bremse zu blockieren, während die Vorderräder be­ schleunigt werden, um den Wendekreis kleiner zu gestalten. Hierbei handelt es sich um eine zwar enge, jedoch erzwungene Wende, die sich zerstörend auf den Boden auswirkt und einen beträchtlichen Kraftverlust verursacht.
Aus der DE 36 33 399 C1 ist eine Antriebsvorrichtung von Rädern zweier Achsen bekannt, die insbesondere für einen Vierradantrieb von Ackerschleppern geeignet ist. Bei dieser Vorrichtung wird als nachteilig angesehen, daß beim Umschalten von einem Normal­ betrieb auf einen Beschleunigungsbetrieb die Räder der Vorder­ achse einen zu hohen und die Lenkbewegung beeinflussenden wie auch die Reifen der Räder bzw. den Boden beschädigenden Ge­ schwindigkeits- oder Vorlaufsprung erfahren.
Diese Schrift lehrt deshalb, die Anpassung der Drehzahl der Vorderräder allmählich auszuführen, wobei die Drehzahl der Vor­ derräder so eingestellt wird, daß im wesentlichen ein Null-Pro­ zent-Vorlauf oder ein bei einem bestimmten Wert liegender Vor­ lauf resultiert.
Diese Druckschrift lehrt somit, die Drehzahl der vorderen Räder so einzustellen, daß entweder kein Vorlauf besteht, oder ein Vorlauf besteht, so daß die Hinterräder in die Kurve gezogen werden, wie es beispielsweise auch aus der US 4,696,365 bekannt ist.
Bei der aus der DE 36 33 399 C1 bekannten Antriebsvorrichtung wird das linke und rechte vordere lenkbare Rad um den Lenkwin­ kel β (Fig. 1) gelenkt, so daß, wenn deren Drehzahl so einge­ stellt ist, daß kein Vorlauf resultiert, für das Beschleunigungsverhältnis K' gilt:
K' = sec β.
Wird jedoch ein Vorlauf eingestellt, so drehen sich die Vorder­ räder schneller als es die exakt mathematische Lösung bestimmen würde, wodurch dann gilt:
K' < sec β.
Auch in der US 4,696,365 sind Verhältnisse angegeben, bei denen ein Vorlauf der vorderen Räder resultiert, so daß die hinteren Räder in die Kurve gezogen werden. Denn für die Wertepaare K''=2, β''=55°, K''=2,5, β''=60° (Sp. 3 und 4) gilt:
K'' < sec β''.
Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Auf­ gabe zugrunde, eine Wendesteuervorrichtung zu schaffen, die eine engere Wende erlaubt, ohne daß der Boden beschädigt wird.
Die Aufgabe wird durch eine Wendesteuervorrichtung mit den Merk­ malen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, daß ein mit Bezug auf einen Wendekreis innen gelegenes der lenkbaren Räder mit Bezug auf einen Wendekreis einen maximalen Lenkwinkel β1 aufweist, der gemäß folgender Gleichung gewählt ist:
sec β1 < K,
wobei K das Beschleunigungsverhältnis der Beschleunigungs­ betriebsart mit Bezug auf die Standard­ betriebsart der Geschwindigkeitsänderungseinrichtung ist.
Dies bedeutet, daß der Lenkwinkel des innenliegenden Rades stär­ ker eingelenkt ist als es durch die Formel für beide, um densel­ ben Lenkwinkel verstellbaren lenkbaren Räder angezeigt ist und wie es auch entsprechend bei den herkömmlichen Vorrichtungen ausgeführt wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfin­ dung ist es vorgesehen, daß die lenkbaren Räder maximale Lenkwinkel β1 und β2 aufweisen, deren mittlerer Win­ kel β folgende Gleichung erfüllt:
sec β = K,
wobei K ein Beschleunigungsverhältnis der Beschleunigungs­ betriebsart mit Bezug auf die Standard­ betriebsart der Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung ist. In diesem Falle werden die maximalen Lenkwinkel β1 und β2 ungefähr auf den Wert der theoretischen maximalen Lenkwin­ kel eingestellt, nämlich jeweils auf β01 und β02, um die in der Beschleunigungsübertragungsbetriebsart angetriebenen rechten und linken lenkbaren Räder um ein Wendezentrum O zu drehen, das auf einer Verlängerungslinie von einer Achse der rechten und linken nichtlenkbaren Räder liegt.
Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip soll nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 1 näher verdeutlicht werden, die ein Beispiel einer Wende zeigt, die von einem Vierradantriebsfahr­ zeug durchgeführt wird, das lenkbare Vorderräder und nicht­ lenkbare Hinterräder aufweist. Vorliegend wird ein idealer Wendezustand des Fahrzeugs unterstellt, bei welchem die Vor­ derräder 1 und die Hinterräder 2 jeweils ohne Schlupf und Rutschen um ein Wendekreiszentrum O angetrieben sind, das auf einer Verlängerung der Achsen der Hinterräder liegt. Eine mittlere Umfangsgeschwindigkeit der rechten und linken Räder 1, d. h. eine Bewegungsgeschwindigkeit in einer tangentialen Richtung des Mittelpunktes A zwischen den rechten und linken Vorderrädern 1 und eine mittlere Umfangsgeschwindigkeit, d. h. eine Bewegungsgeschwindigkeit in einer tangentialen Richtung des Mittelpunktes B zwischen den rechten und linken Hinter­ rädern 2 befinden sich in einer Beziehung V1/V2=OA/OB. Dabei versteht es sich, daß V1/V2 dem Verhältnis der mittleren Um­ fangsgeschwindigkeit der Hinterräder mit Bezug auf die mitt­ lere Umfangsgeschwindigkeit der Vorderräder ist, d. h. ein Be­ schleunigungsverhältnis K der vorderen Räder mit Bezug auf die hinteren Räder.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, bildet der Mittelpunkt A zwischen den rechten und linken Vorderrädern 1 einen Winkel α in der Bewegungsrichtung mit der Mittellinie des Fahrzeugs, der dem <AOB entspricht. Hierdurch wird der Sekans des Winkels α durch die Gleichung secα=OA/OB=V1/V2 ausgedrückt.
Der Lenkwinkel β01 des linken Vorderrades 1, der mit Bezug auf den Wendekreis innen liegt, und der Lenkwinkel β02 des rechten Vorderrades 1, der außen liegt, wenn die Lenkung in einer idealen Weise erfolgt, werden ausgedrückt durch β01<α und β02<α. Wenn der Mittelwert β0 der beiden Lenkwinkel β01 und β02 ungefähr β0=α ist, so gelten die folgenden Beziehun­ gen:
sec β0 = sec α = V1/V2
sec β01 < V1/V2 (= sec β0).
Um sicherzustellen, daß die Wenden so nahe wie möglich an einer idealen Wende erfolgen, ist es deshalb wichtig, einen maximalen Lenkwinkel β01 des mit Bezug auf den Wendekreis in­ nen liegenden Vorderrades 1 größer einzustellen als das Be­ schleunigungsverhältnis V1/V2 der Vorderräder. Dementspre­ chend weist das außen liegende Vorderrad 1 einen maximalen Lenkwinkel β02 wie folgt auf:
sec β02 < V1/V2 (= sec β0).
Wenn das Beschleunigungsverhältnis V1/V2 des Vorderrades 1 auf 2,0 eingestellt wird, gilt
sec α (= sec β0) = 2,0, α (= β0) = 60°
sec β01 < 2,0, β01 < 60°.
Spezielle Werte von β01 und β02 werden gemäß folgenden Glei­ chungen erhalten:
β01 = α + γ1,
wobei
Deshalb gilt:
wobei
Deshalb gilt:
In den obigen Gleichungen ist W die Spurweite der Vorderräder 1, und L ist der Radstand.
Bei einem Fahrzeug heutiger Spezifikation beträgt der maxi­ male Lenkwinkel β01 des mit Bezug auf den Wendekreis innen liegenden Vorderrades 1 größenordnungsmäßig theoretisch 70°.
In der Praxis ist es aufgrund des Lenkmechanismus schwierig, einen derartigen Lenkwinkel zu verwirklichen. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, die eine erfindungsgemäße Art, eine Wende durch­ zuführen zeigt, nimmt ein aktueller Lenkwinkel β1 einen ge­ ringfügig kleineren Wert ein als den theoretischen maximalen Lenkwinkel β01. Es werden jedoch nahezu ideale Wenden dadurch realisiert, daß der maximale Lenkwinkel β2 des außen gelege­ nen Vorderrades auf einen Wert eingestellt wird, der gering­ fügig größer ist als der theoretische Wert, und dadurch, daß der mittlere Winkel β der Lenkwinkel der innen und außen ge­ legenen Vorderräder derart eingestellt ist, daß sec β im wesentlichen denselben Wert einnimmt wie das Beschleuni­ gungsverhältnis K.
Während die Art und Weise, wie erfindungsgemäß eine Wende ausgeführt wird, später beschrieben wird, soll hier bemerkt werden, daß das Beschleunigungsverhältnis der Geschwindig­ keitsänderungsvorrichtung für die lenkbaren Räder und die ma­ ximalen Lenkwinkel der rechten und linken lenkbaren Räder bei der erfindungsgemäßen Wendesteuervorrichtung korreliert und rationell eingestellt sind. Diese Vorrichtung erlaubt es dem Fahrzeug, eine Wende reibungslos und zuverlässig mit einem kleinen Radius und einem geringen Widerstand auszuführen, und zwar ohne Ausüben einer seitlichen Bremsung auf das mit Bezug auf den Wendekreis innen gelegene nichtlenkbare Rad. Beim Ausführen einer derartigen Wende wird keine Seitenkraft mit den lenkbaren Rädern erzeugt und der Boden wird nicht durch die lenkbaren Räder oder nicht lenkbaren Räder beschädigt.
In den Fällen, bei denen eine Beschädigung des Bodens keine Rolle spielt, kann eine ultraenge Wende mit einem kleinen Ra­ dius dadurch ausgeführt werden, daß zusätzlich eine Seiten­ bremse betätigt wird. Außerdem kann in Abhängigkeit von den Bodenbedingungen eine Seitenbremse moderat eingesetzt werden, um eine hinreichend enge Wende mit einer geringen Beschädi­ gung des Bodens auszuführen. Die Erfindung schafft also eine Wendesteuervorrichtung, die im Vergleich zu einer herkömmli­ chen Vorrichtung der selben Art mit Bezug auf ihre Funktion wesentlich verbessert ist.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher er­ läutert werden; in dieser zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung einer unter idealen Bedingungen von einem Vierradantriebs­ fahrzeug ausgeführten engestmöglichen Wende, wobei das Fahrzeug vom Vorderradbeschleunigungstyp ist,
Fig. 2 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der engstmöglichen Wende, die mit einem Vierradantriebs­ fahrzeug ausführbar ist, das eine Wendesteuervorrich­ tung gemäß der Erfindung verwendet,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Vierradantriebstraktors unter Verwendung der erfindungsgemäßen Wendesteuervorrich­ tung,
Fig. 4 ein Diagramm einer antreibenden Übertragungsvorrich­ tung,
Fig. 5 eine vertikal geschnittene Seitenansicht einer Ge­ schwindigkeitsänderungsvorrichtung für steuerbare Rä­ der,
Fig. 6 eine vertikal geschnittene Rückansicht der Vorrichtung in Fig. 5 und
Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Lenkmechanismus.
Nachfolgend soll mit Bezug auf die Zeichnung ein Traktor als Beispiel für vierradangetriebene Erdbearbeitungsfahrzeuge un­ ter Verwendung der vorliegenden erfindungsgemäßen Steuervor­ richtung näher beschrieben werden.
Fig. 3 zeigt eine Seitenaufrißansicht eines vierradangetrie­ benen landwirtschaftlichen Traktors, der lenkbare Vorderräder 1 und nicht lenkbare Hinterräder 2 aufweist. Fig. 4 zeigt schematisch eine Übertragungsvorrichtung oder ein Getriebe zum Antrieb der Vorderräder 1 und der Hinterräder 2.
Wie in Fig. 4 dargestellt, ist der Abtrieb eines Motors 3 in einem Frontabschnitt eines Traktorgehäuses angebracht, und der Abtrieb wird durch eine Hauptkupplung 4 an ein Transmis­ sionsgehäuse 5 übertragen, das im hinteren Abschnitt des Traktorgehäuses angebracht ist. Das Transmissionsgehäuse 5 enthält ein Hauptgeschwindigkeitsänderungsgetriebe 6 und ein Hilfsgeschwindigkeitsänderungsgetriebe 7 zum Ändern der Ge­ schwindigkeit des Motorabtriebs. Der Abtrieb wird dann an eine Kegeltriebwelle 8 übertragen, die eine Endstufen-Ge­ schwindigkeitsänderungswelle darstellt, und der Abtrieb wird durch ein rückwärtiges Differential 9 auf die rechten und linken Hinterräder 2 übertragen.
Die Kegeltriebwelle 8 trägt ein an dieser befestigtes Ge­ triebe 10, von welchem der Motorabtrieb nach außen geführt und durch ein Zwischen-Zweistufengetriebe 11 an ein Vorderrad (lenkbares Rad) der Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung 12 übertragen wird. Der Ausgang oder der Abtrieb dieser Ge­ schwindigkeitsänderungsvorrichtung 12 wird über einen Wellen­ transmissionsmechanismus 13 an ein Frontdifferential 14 zur Verteilung auf rechte und linke Vorderräder 1 übertragen.
In den Fig. 5 und 6 sind Details der Geschwindigkeitsände­ rungsvorrichtung 12 dargestellt. Die Geschwindigkeitsände­ rungsvorrichtung 12 umfaßt eine Antriebs- oder Eingangswelle 15, die ein Antriebsgetriebe 16 trägt, das an dieser Scheibe verkeilt ist, um in Eingriff mit und außer Eingriff mit dem Zwischen-Zweistufengetriebe 11 zu gelangen, und ein großes Beschleunigungsgetriebe 17 ist an der Antriebswelle 15 befe­ stigt. Die Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung 12 schließt weiterhin eine Abtriebswelle 18 ein, die ein erstes Geschwin­ digkeitsänderungsgetriebe 19 und ein zweites Geschwindig­ keitsänderungsgetriebe 20 trägt, die auf dieser frei drehbar angeordnet sind. Das erste Geschwindigkeitsänderungsgetriebe 19 steht in konstantem Kämmeingriff mit dem Antriebsgetriebe 16, und das zweite Geschwindigkeitsgetriebe 20 steht in kon­ stantem Kämmeingriff mit dem Beschleunigungsgetriebe 17. Ein Kupplungsteil 21 ist verschieblich schiebeverkeilt mit der Abtriebswelle 18 zwischen den Getrieben 19 und 20.
Eine Klauenkupplung 22 ist zwischen dem Kupplungsteil 21 und dem ersten Geschwindigkeitsänderungsgetriebe 19 vorgesehen und ist treibbar durch ein Verschieben des Kupplungsteils 21. Das zweite Geschwindigkeitsgetriebe 20 ist integral ausgebil­ det mit einem Abtriebsende der Mehrscheibenreibungskupplung 23, die auf der Abtriebswelle 18 angebracht ist. Das Kupplungsteil 21 dient als Drucksteuerelement zum Betreiben oder Betätigen der Reibungskupplung 23.
Im einzelnen ist die Klauenkupplung 22 eingerückt, wenn das Kupplungsteil 21 in Fig. 5 nach rechts verschoben ist. Dann wird der Antrieb oder die Antriebskraft von der Antriebswelle 15 auf die Abtriebswelle 18 mit einer Geschwindigkeit über­ tragen, die durch ein Geschwindigkeitsverhältnis bestimmt ist zwischen dem Eingangsgetriebe 16 und dem ersten Geschwindig­ keitsgetriebe 19. Wenn das Kupplungsteil 21 in Fig. 5 nach links verschoben wird, wird das Kupplungsteil 23 eingerückt, wodurch der Antrieb oder die Antriebskraft von der Antriebs­ welle 15 auf die Abtriebswelle 18 mit einer Geschwindigkeit übertragen wird, die bestimmt ist durch ein Getriebeverhält­ nis zwischen dem Beschleunigungsgetriebe 17 und dem zweiten Geschwindigkeitsänderungsgetriebe 20.
Wenn die Abtriebswelle 18 mit niedriger Geschwindigkeit bei eingerückter Klauenkupplung 22 angetrieben wird, so werden die rechten und linken Vorderräder 1 mit einer durchschnitt­ lichen Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die gleich groß oder geringfügig schneller ist als diejenige der rechten und linken Hinterräder 2. Bei dieser Betriebsart handelt es sich um die Standardbetriebsart. Wenn die Abtriebs­ welle 18 mit einer höheren Geschwindigkeit bei eingerückter Reibungskupplung 23 angetrieben wird, so ist das Getriebever­ hältnis derart eingestellt, daß die Vorderräder 1 auf unge­ fähr die doppelte Geschwindigkeit der Standardbetriebsart beschleunigt werden. Diese Beschleunigungsbetriebsart wird automatisch erzeugt, wenn die Vorderräder 1 über einen vorbestimmten Winkel hinaus gelenkt werden. Ein Steueraufbau zu dieser Betriebsart wird nachfolgend näher beschrieben.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht eines Vorderradlenkmechanismus. Das Frontdifferential 14 ist in einem Frontachsgehäuse 24 an­ gebracht, welches an gegenüberliegenden Enden Gelenkarme 25 der rechten und linken Vorderräder 1 trägt, die um Achsschen­ kelbolzenachsen P schwenkbar sind. Die jeweiligen Gelenkarme 25 sind über Verbindungsstäbe 29 betriebsmäßig mit einem Vor­ derende eines Lenkhebels 28 verbunden, der mit einem Lenkrad 27 zusammengeschlossen ist, um rechts und links um eine Schwenkachse 26 geschwenkt zu werden, die in dem Vorderab­ schnitt des Traktorgehäuses angeordnet ist.
Der Lenkhebel 28 trägt eine Kurvenplatte 31, die an einer in Längsrichtung verlaufenden Zwischenposition desselben befe­ stigt ist und eine Steuernut 30 festlegt. Ein Schwingarm 33 ist mit einem Gehäuserahmen 32 schwenkbar verbunden, um in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen um einen Schwenkpunkt X zu schwingen. Der Schwingarm 33 trägt einen Nockenfolgestift 34, der an dessen Zwischenposition befestigt ist. Auf diese Weise kann der Schwenkarm 33 nach vorne und hinten schwingen, und zwar durch seitwärts gerichtete Schwingungen des Lenkhebels 28.
Die Kurvennut 30 ist derart geformt, daß der Schwingarm 33 keine Schwingbewegung ausführt, wenn der Lenkhebel 28 nach rechts oder links um einen Winkel schwingt, der geringer ist als ein vorbestimmter Winkel (etwa 40°), aber der Arm wird zwangsweise nach vorne geschwungen, wenn der Lenkhebel 28 über den vorbestimmten Winkel oder darüber hinaus schwingt oder geschwungen wird.
Eine Steuerstange 35 erstreckt sich von einem freien Ende des Schwingarms 33 und ist zusammengeschlossen mit dem Kupplungs­ teil 21 der Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung 12, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird.
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist eine Gleit- oder Schiebegabel 36 gleitend gelagert auf einer feststehenden Trägerwelle 37 zum Verschieben des Kupplungsteils 21. Die Schiebegabel 36 schließt einen Vorsprungabschnitt 36a ein, der in Eingriff bringbar ist mit einem Steuerarm 38, der lose befestigt ist an einem innen gelegenen Ende einer Geschwindigkeitssteuer­ welle 39. Die Geschwindigkeitssteuerwelle 39 trägt eine mit dieser gleitverkeilte Manschette 40 mit einem Stift 41, der in Eingriff bringbar ist mit dem Steuerarm 38, um die Geschwindigkeitssteuerwelle 39 und den Steuerarm 38 zu koppeln. Die Geschwindigkeitssteuerwelle 39 trägt außerdem einen an einem außen gelegenen Ende befestigten Arm 42, und die Steuerstange 35 ist an einem rückwärtigen Ende davon mit dem Arm 42 verbunden.
Die Vorderräder werden in dem Niedriggeschwindigkeits-Stan­ dardübertragungszustand angetrieben, während die Klauenkupp­ lung 22 eingerückt ist, während die Vorderräder 1 um den Win­ kel gelenkt werden, die geringer sind als der vorbestimmte Lenkwinkel. Wenn die Vorderräder 1 über den vorbestimmten Lenkwinkel hinausgelenkt werden, wird die Reibungskupplung 23 eingerückt, um die Vorderräder 1 in dem Beschleunigungsüber­ tragungszustand anzutreiben.
Die Manschette 40 ist von außen durch eine Gleitgabel 43 be­ tätigbar, um den Stift 41 außer Eingriff mit dem Steuerarm 38 zu halten, wie dargestellt. Dann wird das Kupplungsteil 21 auf eine Position federvorgespannt, in welcher es in Eingriff gelangt mit der Klauenkupplung 22, wodurch die Vorderräder 1 in der Standardbetriebsart angetrieben werden, und zwar ungeachtet deren Lenkwinkel.
Außerdem ist das Eingangsgetriebe 16 außer Eingriff mit dem Zwischen-Zweistufengetriebe 11 verschiebbar. Dies unterbricht die Antriebseinleitung zu der Vorderradgeschwindigkeitsände­ rungseinrichtung 12, wodurch ausschließlich die Hinterräder 2 verwendet werden, um den Traktor anzutreiben.
Fig. 2 zeigt die Weise, in welcher eine Wende stattfindet durch Verwendung der erfindungsgemäßen Wendesteuervorrich­ tung. Bei dem dargestellten Beispiel weist das mit Bezug auf den Wendekreis innen liegende Vorderrad 1 einen maximalen Lenkwinkel (β1) von 63 bis 65° auf und das außen gelegene Vorderrad 1 weist einen maximalen Lenkwinkel (β2) von etwa 55° auf, wobei ein mittlerer Lenkwinkel (β) etwa 60° beträgt. Der Beschleunigungsübertragungszustand weist ein Be­ schleunigungsverhältnis von 1,8 zu 2,0 mit Bezug auf die Standardbetriebsart der Vorderradgeschwindigkeitsänderungsvorrichtung 12 auf.
Die maximalen Lenkwinkel β1 und β2 und das Vorderradbeschleu­ nigungsverhältnis werden bei einem Traktor wie vorstehend eingestellt, der einen Radstand L von 1550 bis 1750 mm auf­ weist sowie eine Vorderradspurweite W von 950 bis 1580 mm. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es, daß der Traktor eine enge Wende in der Beschleunigungsbetriebsart aus­ führt, und zwar ohne ein seitliches Bremsen des mit Bezug auf den Wendekreis innen gelegenen Hinterrades, und zwar mit ei­ nem minimalen Wenderadius im Vergleich zu dem herkömmlichen Fahrzeug, das eine Wende in der Beschleunigungsbetriebsart ausführt, in dem das mit Bezug auf den Wendekreis in­ nen liegende Hinterrad seitlich gebremst sowie vollständig blockiert wird.
Vorstehend ist die Wendesteuervorrichtung für ein allradange­ triebenes Fahrzeug beschrieben worden, dessen Vorderräder lenkbar und dessen Hinterräder nicht lenkbar sind. Die be­ schriebene Vorrichtung ist aber auch auf ein andersartiges vierradangetriebenes Fahrzeug anwendbar, wie beispielsweise auf einen Rasenmäher, der nicht lenkbare Vorderräder sowie lenkbare Hinterräder aufweist.

Claims (5)

1. Wendesteuervorrichtung für ein vierradangetriebenes Fahrzeug, mit:
einem Motor,
von dem Motor über ein Differential angetriebenen, nicht lenkbaren rechten und linken Hinterrädern,
von dem Motor über ein Frontdifferential angetriebenen, lenkbaren rechten und linken Vorderrädern,
einer Lenkeinrichtung zum Steuern der Vorderräder,
einer Geschwindigkeitsänderungseinrichtung für die Vorderräder, die eine Standardbetriebsart zum Antreiben der Vorderräder mit im wesentlichen derselben durchschnittlichen Umfangsgeschwindig­ keit wie die Hinterräder und eine Beschleunigungsbetriebsart zum Antreiben der Vorderräder mit einer größeren durchschnittlichen Umfangsgeschwindigkeit als die Hinterräder sowie eine Umschalt­ einrichtung zum Auswählen der Standard- bzw. der Beschleunigungs­ betriebsart umfaßt, und
einer Kopplungseinrichtung zum Koppeln der Lenkeinrichtung und der Umschalteinrichtung derart, daß die Geschwindigkeitsänderungseinrichtung in der Beschleunigungs­ betriebsart betreibbar ist, wenn die Vorderräder über einen vorbestimmten Winkel hinausgelenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere der lenkbaren Räder bezüglich des Wendekreises einen maximalen Lenkwinkel (β1) hat, der die folgende Gleichung erfüllt:
sec β1 < K,
wobei K ein Beschleunigungsverhältnis der durchschnittlichen Umfangsgeschwindigkeit des rechten und linken lenkbaren Rades in der Beschleunigungsbetriebsart bezüglich zu der durchschnitt­ lichen Umfangsgeschwindigkeit des rechten und linken nicht lenkbaren Rades ist,
das Beschleunigungsverhältnis K ungefähr 2 beträgt, der maximale Lenkwinkel (β1) des Inneren der lenkbaren Räder innerhalb des Bereichs von 63 bis 65° liegt, und
daß der maximale Lenkwinkel (β1) geringfügig kleiner als ein theoretisch maximaler Lenkwinkel (β01) des inneren Rades ist.
2. Wendesteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Äußere der lenkbaren Räder bezüglich des Wendekreises einen maximalen Lenkwinkel (β2) hat, der die folgende Gleichung erfüllt:
sec β2 < K,
wobei der mittlere Winkel (β0) der Lenkwinkel (β1, β2) in etwa die folgende Gleichung erfüllt:
sec β = K.
3. Wendesteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß K gleich 1,8 ist.
4. Wendesteuervorrichtung nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, daß β1=65°, β2=55° und β=60° ist.
DE4120936A 1990-06-29 1991-06-25 Wendesteuervorrichtung für ein vierradangetriebenes Fahrzeug Expired - Lifetime DE4120936C2 (de)

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