Zur Verhinderung eines solchen Zustands
ist in den US-PSen 2 996 135, 3 655 004 und 3 744 584 vorgeschlagen,
Kupplungseinrichtungen, welche die linken und rechten Laufwerksanordnungen
jeweils beschränken
oder hemmen (restrict) können,
vorzusehen und diese Kupplungseinrichtungen bei Geradeausfahrt miteinander
in Eingriff zu bringen, so daß die
beiden Laufwerksanordnungen zu einer Drehung mit gleicher Drehzahl
gezwungen werden und dadurch die Geradeausfahrtleistung oder -eigenschaft verbessert
wird.
Die Kupplungseinrichtungen werden
zum Einrücken
betätigt,
wenn die Lenkeinheit in der Geradeausfahrtstellung steht, und ausgerückt, wenn
diese Einheit in die Lenkposition gesetzt ist. Wenn die Lenkeinheit
z.B. nach einem Lenkvorgang augenblicklich wieder auf Geradeausfahrt
gestellt wird, kann es vorkommen, daß vorübergehend die Drehzahlen der
linken und rechten Hydraulikmotoren aufgrund von Spiel o.dgl. in
einer Verbindung (link) zum Koppeln der Lenkeinheit mit der Betätigungseinheit der
Hydraulikpumpen unabhängig
davon, daß die Lenkeinheit
sich in der Geradeausfahrtstellung befindet, noch nicht miteinander übereinstimmen,
so daß beim
Einrücken
der Kupplungseinrichtungen in dem Zustand, in welchem eine Relativdrehung
vorliegt, die Gefahr dafür
besteht, daß das
Fahrzeug einem Schlag oder Ruck unterworfen wird oder die Kupplungseinrichtungen
beschädigt
werden. Die Kupplungseinrichtungen müssen daher ausreichend robust
sein, um einen solchen Schlag oder Ruck aushalten zu können, und
sie müssen
zudem mit höherer Kapazität oder Leistung
ausgelegt sein, so daß bei ihrer
Einstellung auf ein höheres
Untersetzungsverhältnis
das zu übertragende Drehmoment
um so höher
ist; infolgedessen müssen
die Kupplungseinrichtungen zwangsläufig große Abmessungen aufweisen.
Obgleich in den obigen Vorveröffentlichungen
nicht angegeben, ist üblicherweise
eine Park- oder Feststellbremseneinheit vorgesehen, um eine Bewegung
des Fahrzeugs im Stillstand zu verhindern. Bei dem Fahrzeug, bei
dem zwei Hydraulikmotoren über
Antriebsstränge
mit den linken und rechten Laufwerksanordnungen verbunden sind,
müssen letztere
grundsätzlich
getrennt oder einzeln gebremst werden. Demzufolge muß je eine
Feststellbremseneinheit für
jeden Antriebsstrang vorgesehen sein, so daß sich sowohl die Teilezahl
als auch die Herstellungskosten erhöhen. Je höher die Stufe des Untersetzungsverhältnisses
des die Feststellbremseneinheit enthaltenden Antriebsstrangs ist,
um so größer ist
außerdem
die erforderliche Bremsleistung.
Ein hydrostatisches Fahrgetriebe
für ein
motorfahrzeug, das die Merkmale des Oberbegriffs des Patentansprüches 1 aufweist,
ist aus der
US-PS 2996135 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung
eines Fahrgetriebes, mit dem ein Drehzahlunterschied zwischen zwei
Hydraulikmotoren und unter Senkung der Herstellungskosten ein Fahren
des Fahrzeugs in Schlangenlinien (ein Mäandern) vermieden werden und
ein Fahrer bei der Lenkbetätigung
bei Geradeausfahrt weniger belasted sein soll. Wenn der Fahrer die
Lenkeinheit aus der Lenkbetätigungsstellung
in die Geradeausfahrt- oder -laufstellung betätigt, sollen die Kupplungseinrichtungen
ruckfrei einrückbar
sein, und die Kupplungseinrichtungen sollen kleine Leistung aufweisen
und in den Abmessungen verkleinert sein.
Diese Aufgabe wird speziell durch
die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Das Fahrgetriebe ist mit zwei Hydraulikmotoren
für getrennten
Antrieb von linken und rechten, jeweils mit einer linken bzw. rechten
Laufwerksanordnung verbundenen Achsen versehen. Zwischen Drehelementen,
die einem Antriebskraftübertragungsgetriebe
in bezug auf die Achsen in den Antriebssträngen für Antriebsverbindung der beiden
Hydraulikmotoren mit linker und rechter Achse vorgeschaltet sind, sind
Kupplungseinrichtungen vorgesehen, welche die Drehelemente in gegenseitigen
Eingriff bringen, wenn die Drehzahlen der Hydraulikmotoren nahezu miteinander übereinstimmen.
Hierbei ist mindestens ein Drehelement
an der einen Seite unter den verschiedenen Elementen an (in) den
betreffenden Antriebssträngen
zweckmäßig eine
Ausgangswelle des Hydraulikmotors am (im) Antriebsstrang.
An dem Drehelement, das der Kraftübertragung
in bezug auf die Achsen von mindestens einem Antriebsstrang an der
einen Seite vorgeschaltet ist, ist eine Feststellbremsenvorrichtung
bzw. -einheit vorgesehen, die demzufolge mit kleinerer Leistung ausgelegt
sein kann. Um die Feststellbremseneinheit möglichst klein auszugestalten,
ist das Drehelement zweckmäßig eine
Ausgangswelle des Hydraulikmotors am (im) Antriebsstrang.
Die Konstruktion ist insbesondere
so getroffen, daß die
Ausgangswelle des Hydraulikmotors an der einen Seite einen Achsversatz
gegenüber
dem Hydraulikmotor an der anderen Seite aufweist, das Drehelement
des Antriebsstrangs an der anderen Seite koaxial zur Ausgangswelle
an der einen Seite angeordnet ist, die Kupplungseinrichtungen dazwischen
angeordnet sind und die Feststellbremseneinheit an der Ausgangswelle
an der anderen Seite vorgesehen ist. Kupplungseinrichtungen und
Feststellbremseneinheit besitzen mithin jeweils kleine Abmessungen,
und sie sind zweckentsprechend angeordnet, wobei in vorteilhafter
Weise das Getriebe insgesamt kompakt ist.
Die Kupplungseinrichtungen sind vorzugsweise
von einem Plattenfedertyp und mittels der Vorbelastungswirkung der
Feder einrückbar.
Der Fahrer kann somit durch Betätigung
nur einer einzigen Feststellbremseneinheit eine gleichmäßige Bremswirkung
auf die linken und rechten Laufwerksanordnungen ausüben.
Erfindungsgemäß sind ferner die Antriebsstränge (jeweils)
mit einer Drehzahlmeßeinheit
zum Ermitteln der Drehzahlen des (jeweiligen) Hydraulikmotors versehen.
Ferner ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, welche die ermittelten
Drehzahlen der Motoren vergleicht und die Kupplungseinrichtungen automatisch
einrückt,
wenn eine Differenz zwischen den gemessenen Drehzahlen etwa gleich
Null ist.
Die beiden Hydraulikmotoren sind
an linker bzw. rechter Außenwand
eines einzigen Getriebegehäuses
angeordnet, in welchem die Antriebsstränge so enthalten sind, daß sie sich
längs linker
bzw. rechter Innenwände
erstrecken.
Die Antriebsstränge und die Kupplungseinrichtungen
sind im einzigen Getriebegehäuse
angeordnet. Jede Kupplungseinrichtung ist als hydraulische Mehrscheibenkupplung
ausgebildet und oberhalb eines Ölspiegels
im Getriebegehäuse
angeordnet, das mit einem Schmierölauslaß zum Zuspeisen (durch den
Auslaß)
von Schmieröl
zu Friktionsscheiben und umgebenden geschmierten Teilen bzw. Schmierstellen
versehen ist; dabei wird dem Auslaß vorzugsweise beim Einrücken jeder
Kupplungseinrichtung Öl
zugeführt.
Damit können
Kupplungseinrichtungen bereitgestellt werden, die schlag- oder ruckfrei
einrücken,
deren Schmierung gesichert ist und die zur Gewährleistung einer langen Betriebslebensdauer
große
Haltbarkeit besitzen.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine
schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Fahrgetriebe
in Kombination mit einer Antriebsanordnung,
2 eine
schematische Darstellung des Fahrgetriebes gemäß der Erfindung,
3 eine
im Schnitt gehaltene Vorderansicht des Fahrgetriebes,
4 eine
Ansicht der rechten Seite des Fahrgetriebhes,
5 eine
Ansicht der linken Seite des Fahrgetriebes,
6 eine
in vergrößertem Maßstab gehaltene
Teilvorderansicht zur Veranschulichung einer Feststellbremseneinheit
B und einer Kupplungseinrichtung C beim erfindungsgemäßen Fahrgetriebe,
7 eine
in vergrößertem Maßstab gehaltene
Teilvorderansicht zur Darstellung eines anderen Beispiels der Kupplungseinrichtung
C,
8 ein
Hydraulikschaltbild für
die Kupplungseinrichtung C nach 6,
9 ein
anderes Hydraulikschaltbild für dieselbe,
10 ein
Hydraulikschaltbild für
die Kupplungseinrichtung C nach 7,
11 ein
Steuerblockschaltbild einer Steuereinheit X,
12 eine
Darstellung des Bereichs um einen Lenkdetektor S herum,
13 eine
Vorderansicht zur Darstellung der Struktur einer Luftleitung zu
einer Belüftung
und
14 eine
der 13 ähnelnde
Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Luftleitung
zur Belüftung.
In 1 ist
eine Kombination als Beispiel eines hydraulisch angetriebenen Fahrzeugs
dargestellt. Eine Brennkraft- oder
Antriebsmaschine E und ein Dreschwerk K sind auf einer Basis F angeordnet, die
von linken und rechten Raupen- oder Laufketten-Laufwerksanordnungen
Ul bzw. UR getragen wird. Bei Geradeausfahrt betätigt die Kombination einen
vorderhalb des (der) Dreschwerks oder -maschine K angeordneten (Schwaden-)
Aufsammler G zum Mähen
von Erntegut und zum Einbringen desselben in das Dreschwerk K für das Dreschen.
Die Antriebsmaschine E treibt das Dreschwerk K, zwei Fahr (antriebs-)
Hydraulikpumpen PR und PL, eine Hydraulikpumpe P1 für eine Arbeitsmaschine,
eine Vorfüll- oder
Ladepumpe P2 und eine weitere Hydraulikpumpe P3 an.
Ein erfindungsgemäßes Fahrgetriebe ist innerhalb
eines Getriebegehäuses
A angeordnet, das rückwärts zur
Basis so geneigt ist, daß sich
der obere vordere Abschnitt des Gehäuses A längs der Unterseite des Aufsammlers
G (parallel dazu) erstreckt. An Achsen 10L und 10R,
die in Querrichtung aus dem Getriebegehäuse A herausragen, sind Kettenräder 28L bzw. 28R der
Laufketten-Laufwerksanordnungen U montiert. Dabei ist ein einziges
Getriebegehäuse
A für die
linken und rechten Laufketten-Laufwerksanordnungen UL bzw. UR vorgesehen.
An den linken und rechten Außenseiten
(Wänden)
des Gehäuses
A sind als Antriebskraftquellen für die Laufwerkseinheiten UL
bzw. UR dienende Hydraulikmotoren ML bzw. MR angebaut, denen über Hydraulikleitungen
Drucköl
von Hydraulikpumpen PL bzw. PR zuführbar ist.
Die Hydraulikpumpen PL und PR sind
solche mit variabler Förderleistung.
Zwei Betätigungseinheiten
zur Einstellung eines Winkels einer Taumelscheibe jeder der Hydraulikpumpen
PL und PR auf eine gewünschte
Stellung sind mit einer Lenkrad-Lenkeinheit 9, die vor
einem Fahrersitz 8 angeordnet ist, und einer nicht dargestellten
Haupt-Geschwindigkeitsänderungseinheit
eines Schalthebeltyps gekoppelt.
Wenn die Lenkeinheit 9 betätigt wird,
um das Fahrzeug aus der Geradeausfahrtstellung seitlich zu lenken,
werden Betätigungshebel
(Lenkhebel) in zueinander verschiedenen oder entgegengesetzten Richtungen
betätigt
und die Ölfördermengen
von den Hydraulikpumpen PL und PR zueinander unterschiedlich eingestellt,
so daß die
Hydraulikmotoren ML und MR mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben
werden und das Fahrzeug somit aufgrund einer Drehzahl- oder Geschwindigkeitsdifferenz
gelenkt wird.
Wenn die Lenkeinheit 9 in
der Geradeausfahrtstellung gehalten und die Haupt-Geschwindigkeits-
oder -Gangwechseleinheit betätigt
wird, können
die Betätigungshebel
nur synchron in der gleichen Richtung und über eine gleich große Strecke bewegt
werden. Als konkreter Lenker- oder Koppelmechanismus wird bevorzugt
der z.B. in der JP-Gebrauchsmusterveröffentlichung Sho 49-38826 offenbarte
eingesetzt.
An der Basis der Lenkeinheit 9 sind
ein Lenkdetektor S zum Erfassen einer Lenkbetätigung der Lenkeinheit und
eine Steuereinheit X für
das Ein- oder Ausrücken
von nachstehend zu beschreibenden Kupplungseinrichtungen C vorgesehen.
Im folgenden ist anhand der 2 bis 5 eine gesamte Kraftübertragungsstrecke des erfindungsgemäßen Fahrgetriebes
beschrieben. Wenn dabei die Fahr-Hydraulikmotoren MR und ML an linker
bzw. rechter Außen(wand)seite
des einzigen Getriebegehäuses
A angeordnet sind, ist der Hydraulikmotor MR am oberen Abschnitt
der rechten Seite des Getriebegehäuses A angeordnet, während der
Hydraulikmotor ML im unteren Abschnitt der linken Seite des Gehäuses und
etwas unterhalb des Hydraulikmotors MR angeordnet ist. An der rechten
Seite ist im Getriebegehäuse
A eine über
eine Kupplung mit einer Motorwelle 1m verbundene Abtriebs-
oder Ausgangswelle 1 angeordnet, auf der ein Zahnrad 20 sitzt.
Auf einem aus der linken Seitenwand des Getriebegehäuses A herausragenden,
vorstehenden Teil ist eine Feststellbremseneinheit B angeordnet.
Die an der Ausgangswelle 1 für Übertragung des niedrigsten Drehmoments
angeordnete Feststellbremseneinheit B kann mithin mit geringer Leistungsfähigkeit
und kleinsten Abmessungen ausgebildet sein.
Das Zahnrad 20 und ein Zahnrad 21,
das frei (drehbar) auf einer unterhalb der Ausgangswelle 1 angeordneten
Tragwelle 3 sitzt, sind mit gleicher Zähnezahl geformt und stehen
unter Bildung eines 1 : 1-Drehzahlübertragungsmechanismus in Eingriff miteinander.
Ein mit der Ausgangswelle 1 antriebsmäßig verbundenes Zahnrad 22 des
Hydraulikmotors MR kämmt
mit einem einen größeren Durchmesser
besitzenden Zahnrad 23, das frei an der rechten Seite einer
ersten Reduktions- oder Untersetzungswelle
4 aufgesetzt
ist. Ein kleineres, mit dem größeren Zahnrad 23 materialeinheitliches
Zahnrad 24 kämmt
mit einem einen größeren Durchmesser
besitzenden Zahnrad 25R am einen axialen Ende einer zweiten
Reduktions- oder Untersetzungswelle 11R. Ein auf dem anderen
axialen Ende der letzteren sitzendes kleineres Zahnrad 26R kämmt mit
einem einen größeren Durchmesser
besitzenden Zahnrad 27R auf der Achse 10R. Am
Außenende
der Achse 10R ist ein Kettenrad 28R der rechten
Laufketten-Laufwerksanordnung UR montiert.
Im Getriebegehäuse A ist an dessen linker Seite
eine über
eine Kupplung mit einer Motorwelle 2m des Hydraulikmotors
ML verbundene Abtriebs- oder Ausgangswelle 2 angeordnet,
auf welcher ein Zahnrad 29 vorgesehen ist, das mit einem
einen größeren Durchmesser
aufweisenden, frei auf den linken Abschnitt der ersten Untersetzungswelle 4 aufgesetzten
Zahnrad 30 kämmt.
Ein mit letzterem materialeinheitlich ausgebildetes kleineres Zahnrad 31 kämmt mit
einem (einen) größeren (Durchmesser
besitzenden) Zahnrad 25L am einen axialen Ende einer zweiten
Reduktions- oder Untersetzungswelle 11L. Ein am anderen
axialen Ende der letzteren sitzendes kleineres Zahnrad 26L kämmt mit
einem größeren Zahnrad 27L auf
der Achse 10L. Am Außenende
eines Gehäuse(teil)s
für die
Achse 10L ist ein Kettenrad 28LK der linken Laufketten-Laufwerksanordnung UL
montiert.
Die Antriebsstränge des Fahrgetriebes umfassen
die Eingriffe der Zahnräder
auf der Ausgangswelle 1, der Tragwelle 3, der
ersten und zweiten Untersetzungswelle 4 bzw. 11R und
der Achse 10R sowie die Eingriffe der Zahnräder auf
der Ausgangswelle 2, der ersten und zweiten Untersetzungswelle 4 bzw. 11L und
der Achse 10L. das rechte Zahnrad 22 und die linke
Ausgangswelle 2 bilden eines der Rotations- oder Drehelemente
in linkem und rechtem Antriebsstrang. Hierbei bezieht sich der Ausdruck "Drehelemente" allgemein auf die
rotierenden Zahnräder und
Wellen.
Die Drehachsen von Zahnrad 22 und
Ausgangswelle 2 mit dem Zahnrad 29 sind koaxial
zueinander angeordnet. Zwischen den beiden Zahnrädern 22 und 29 ist
eine Kupplungseinrichtung oder -einheit C zum Verbinden oder Trennen
der beiden Zahnräder 22 und 29 angeordnet.
Wie erwähnt, sind die Motorwellen 1m und 2m der
Hydraulikmotoren ML bzw. MR gegeneinander versetzt angeordnet, so
daß die
Tragwelle 3 koaxial zu der mit der einen Motorwelle 2m verbundenen Ausgangswelle 2 angeordnet
sein kann. Das auf der Tragwelle 3 sitzende Zahnrad 21 ist
somit über
den der Ausgangswelle 1 zugeordneten 1 : 1-Drehzahlübertragungsmechanismus
mit der anderen Motorwelle 1m verbunden, so daß die Kupplungseinheit
C zweckmäßig zwischen
der Ausgangswelle 2 und dem Zahnrad 21 angeordnet
sein kann. Außerdem
ist es dabei möglich,
die einzige Feststellbremseneinheit B an der dem Motor ML gegenüberliegenden Seite
der Ausgangswelle 1 anzuordnen.
Der Aufbau der Feststellbremseneinheit
B ist in 6 im einzelnen
dargestellt. Dabei ragt die mit der Motorwelle 1m des Hydraulikmotors
MR mittels einer Keilverzahnung verbundene Ausgangswelle 1 aus
der linken Seite des Getriebegehäuses
A heraus, und sie ist an einem Keilverzahnungsabschnitt am axialen
Ende ihres vorstehenden Teils mit einer Anzahl von Friktionsscheiben 35 versehen,
die nicht relativ drehbar, aber axial verschiebbar (angeordnet) sind.
Die mehreren Friktionsscheiben 35 und eine Anzahl von Gegenscheiben
sind einander abwechselnd in einem Bremsengehäuse 32 untergebracht. Die
Anordnung aus Friktionsscheiben 35 und Gegenscheiben bildet
eine Scheibenbremse, deren Scheiben durch einen im Bremsengehäuse 32 vorgesehenen
ringförmigen
Bremsenbetätiger 36 in Anpreßberührung miteinander
bringbar sind. Der Bremsbetätiger 36 wird
durch ein Nockenmittel 12 bei dessen Drehverschiebung bzw.
Verdrehung um seine Achse in der Richtung der Anordnung verschoben.
Ein Betätigungsmechanismus
für die
(Nocken-)Verdrehung um die Achse ist wie folgt aufgebaut: Am Bremsengehäuse 32 ist
eine Nockenhebelwelle 34 um ihre Achse drehbar gelagert,
wobei an deren dem Inneren des Bremsengehäuses 32 zugewandtem
Abschnitt ein Nocken (eine Steuerkurve) angeformt ist. In einem
Umfangsteil des Bremsbetätigers 36 ist
eine Eingreifnut ausgebildet, in welche der Nocken hineinragt, wobei
die Nockenhebelwelle 34 um ihre Achse drehbar ist, um den
Bremsenbetätiger 36 um
seine Achse zu verdrehen. Ein an der Außenseite des Bremsengehäuses 32 an
der Nockenhebelwelle 34 befestigter Bremshebel 33 ist über ein
Koppelmittel, wie ein Drahtseil, mit einem nicht dargestellten,
in der Nähe
des Fahrersitzes angeordneten Feststellbremsenbetätigungshebel
verbunden, der zur Ausübung der
Bremswirkung auf die Feststellbremseneinheit B angezogen werden
kann.
Im folgenden ist die Kupplungseinheit
C im einzelnen beschrieben. Die Kupplungseinheit C ist als hydraulische
Mehrscheibenkupplung aus einer Anzahl von Friktionsscheiben 7 ausgeführt, durch welche
ein Schlag oder Ruck beim Verbinden des Zahnrads 22 mit
dem Zahnrad 29 unter Verbesserung der Haltbarkeit der einzelnen
Teile gemildert oder aufgefangen wird. Ein Kolben 13 zum
Vorbelasten der Friktionsscheiben 7 ist in einem Kupplungsgehäuse 44 axial
zur Kupplung verschiebbar geführt. Das
Kupplungsgehäuse 44 ist
nicht relativ dazu drehbar mit der Ausgangswelle 2 gekoppelt.
Zwischen dem Kupplungsgehäuse 44 und
einem einstückig vom
Zahnrad 21 abstehenden Bund sind die mehreren Friktionsscheiben 7,
nur in Richtung der Achse der Kupplung verschiebbar, zusammengefaßt. An der
einen Seite des Kolbens 13 ist im Kupplungsgehäuse 44 ein
Raum
5 zur Aufnahme von Federn (mehreren Scheibenfedern)
vorgesehen, welche Federn den Kolben 13 ständig zur
Verschiebung in der Vorwärtsrichtung
(Friktionsplattenandrückrichtung) vorbelasten.
An der anderen Seite des Kolbens 13 ist ein Ölraum 6 vorgesehen,
der mit einer als Bohrung in der Ausgangswelle 2 ausgeführten Ölleitung 17 kommuniziert.
Die federbelastete hydraulische Scheibenkupplung
ist so ausgestaltet, daß dann,
wenn dem Ölraum 6 kein
Drucköl
zugespeist wird, der Kolben 13 durch die Federn vorgeschoben
wird und die Friktionsscheiben 7 so vorbelastet bzw. mit
Druck beaufschlagt, daß das
Zahnrad 21, das (als) Drehelement des Zahnradvorgeleges,
und die Ausgangswelle 2 miteinander in Eingriff gebracht
bzw. gekoppelt werden. Bei Druckölzuspeisung
werden der Kolben 13 zurückgedrückt und die Vorbelastung der
Friktionsscheiben 7 aufgehoben, so daß das Zahnrad 21 von der
Ausgangswelle 2 entkoppelt wird. Wenn die Antriebsmaschine
E zum Anhalten des Fahrzeugs abgestellt wird, werden die linken
und rechten Achsen 10L bzw. 10R miteinander verbunden
oder gekoppelt, weil die Kupplungseinheit C durch die Federn automatisch
eingerückt
wird, so daß die
einzige Feststellbremseneinheit B betätigt wird und die Bremswirkung
auf linke und rechte Laufketten-Laufwerkseinheit Ul bzw. UR ausübt.
Bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs
wird dem Ölraum 6 kein
Drucköl
zugespeist, so daß die
Kupplungseinheit C eingerückt
bleibt. Beim Lenken des Fahrzeugs wird von der noch zu beschreibenden
Hydraulikpumpe P3 her Drucköl über die Ölleitung 17 dem Ölraum 6 zugespeist,
um die Kupplungseinheit C auszurücken.
Wenn die Kupplungseinheit C eingerückt ist oder wird, wird das
Drucköl
als Schmieröl
für die
einzelnen Teile vom Umfang der Friktionsscheiben 7 über die Ölleitung 15 in
der Ausgangswelle 2 und über den Auslaß 14 in
das Getriebegehäuse
A verspritzt, um damit die Friktionsscheiben 7 zu kühlen. Ein Teil
des Öls
wird aus dem Auslaß 14 auch
zur Tragwelle 3 und zur ersten Untersetzungswelle 4 ausgetrieben,
um damit die Zahnräder 21 und 22 sowie
das größere Zahnrad 23 zu
schmieren. Das die Kupplungseinheit C im Zahnradvorgelege enthaltende
und mit hoher Drehzahl (relativ) rotierende Drehelement ist oberhalb
des Ölspiegels
OL eines Ölsumpfes
für das
in das Getriebegehäuse
eingefüllte Schmieröl (vgl. 3) angeordnet, so daß das für die Kupplungseinheit
C nicht benutzte Drucköl
von der Hydraulikpumpe P3 zu der mit den Drehelementen verbundenen
geschmierten Stufe (Schmierstelle) geführt werden kann.
Wenn das Fahrzeug nahezu geradeaus fährt, ist
es zweckmäßig, das
für die
federbelastete Kupplung nicht benutzte Drucköl als Schmieröl zu verwenden.
Dabei kann eine in das Getriebegehäuse A eingefüllte Schmierölmenge verkleinert
sein, so daß ein
Antriebs-Leistungsverlust und eine Erwärmung aufgrund des Umwälzwiderstands
eingeschränkt
werden und ein Ölkühler 60 keine
großen Abmessungen
aufzuweisen braucht. Auch im Langzeitbetrieb des Fahrzeugs kann
daher die Öltemperatur
begrenzt sein. An einer an der oberen linken Seite des Getriebegehäuses A angebauten
Halterung 55 für
das Anbauen (Anflanschen) des Hydraulikmotors ML sind ein noch zu
erläuterndes
Entlastungs- bzw. Überdruckventil 19 und
ein elektromagnetisches Kupplungsschaltventil 18 angeordnet.
In einem Hohlraum der Halterung 55, in den die Ausgangswelle 2 eingeführt ist,
ist eine Ölaufnahmeverbindung
für die Ölleitungen 15 und 17 gebildet,
welche Verbindung hydraulisch an einen Auslaß des Kupplungsschaltventils 18 angeschlossen
ist.
In 7 ist
eine andere Ausführung
der Kupplungseinheit C dargestellt, bei welcher Ölräume 5 und 6 auf
beiden Seiten des im Kupplungsgehäuse 44 angeordneten
Kolbens 13 geformt sind. Der Ölraum 5 enthält Federn
(mehrere Scheibenfedern) zum Vorbelasten des Kolbens 13 für Vorwärtsverschiebung
(für das Vorbelasten
oder Druckbeaufschlagen der Friktionsscheiben). Wenn dem Ölraum 5 über eine
als Bohrung in der Ausgangswelle 2 ausgeführte Ölleitung 16 Drucköl zugespeist
wird, wird der Kolben 13 durch eine resultierende Kraft
aus der Federkraft und dem Öldruck
vorgeschoben, um die Friktionsscheiben zu beaufschlagen und damit
das Zahnrad 21 und die Ausgangswelle 2 miteinander
zu koppeln. Wenn das Drucköl über die
als Bohrung in der Ausgangswelle 2 ausgeführte Ölleitung 17 dem Ölraum 6 zugespeist
wird, wird der Kolben 13 unter Aufhebung der Vorbelastung
der Friktionsscheiben 7 zurückgedrückt, so daß das Zahnrad 21 von
der Ausgangswelle 2 entkoppelt wird.
Auch wenn bei abgestellter Antriebsmaschine
E die hydraulische Kraft im Ölraum 5 wirkt,
während
der Ölraum 6 nicht
mit dem Öldruck
beaufschlagt ist, können
die Federn die Friktionsscheiben 7 etwas vorbelasten. Die
Kupplungseinheit C ist mithin so ausgelegt, daß ein kleineres Mindest-Drehmoment
als das durch die Kupplungseinheit C zu übertragende Übertragungs-Drehmoment übertragen werden
kann. Das durch die Vorbelastungskraft der Feder(n) bestimmte Drehmoment
ist so gewählt,
daß es
praktisch gleich der Bremsleistung der der Kupplungseinheit C vorgeschalteten
Bremseneinheit B ist, so daß auch
die einzige Feststellbremseneinheit B die erforderliche Bremswirkung
auf die linken und rechten Laufketten-Laufwerkseinheiten ausüben kann.
Ein dem Hydraulikkreis nach 6 entsprechender Hydraulikkreis
ist in 8 dargestellt.
Dabei sind die Hydraulikpumpe PL und der Hydraulikmotor ML ebenso
wie die Hydraulikpumpe PR und der Hydraulikmotor MR jeweils einander
paarweise zusammengefaßt
bzw. paarig angeordnet und über
unabhängige
geschlossene Kreise miteinander verbunden. Ferner sind zwei Überbrückungsventile 47 und 48 vorgesehen,
welche die Pumpen und Motoren an Hochdruckseite und Niederdruckseite
gleichzeitig kurzzuschließen
vermögen.
Drucköl
von der Vorfüll- oder
Ladepumpe (charge pump) P2 wird dem jeweiligen geschlossenen Kreis
von Hydraulikpumpe PL und Hydraulikmotor ML sowie von Hydraulikpumpe PR
und Hydraulikmotor MR über
jeweilige Rückschlagventile
zugeführt.
Ein Überdruckventil 50 dient zum
Einstellen des Ladeöldrucks.
Das Drucköl
von der Ladepumpe P2 wird ferner einem Richtungssteuer- oder -umschaltventil 46 zum
Umschalten der Überbrückungsventile 47 und 48 zuzgespeist.
Das Richtungssteuer- oder -umschaltventil 46 ist von einem
elektromagnetischen Typ; es wird bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs
durch die nicht dargestellte Steuereinheit X in die dargestellte
Stellung (a) und bei Lenkvorgängen
in die Stellung (b) umgeschaltet.
. Wenn sich das Richtungssteuerventil 46 bei Geradeausfahrt
des Fahrzeugs in der Stellung (a) befindet, wird das Drucköl von der
Ladepumpe P2 in Vorsteuerölräume der
beiden Überbrückungsventile 47 und 48,
die in die dargestellte Stellung geschaltet sind, eingeführt, so
daß die
Hoch- und Niederdruckseiten der beiden unabhängigen geschlossenen Kreise
jeweils miteinander verbunden werden. Die Hydraulikmotoren ML und
MR werden dabei zueinander parallelgeschaltet, so daß ihre Drehzahlen
miteinander übereinstimmen
können.
Beim Lenken des Fahrzeugs wird das Richtungssteuerventil 46 in
die Stellung (b) geschaltet, und die beiden Überbrückungsventile 47 und 48 werden
umgeschaltet, um die Hoch- und Niederdruckseiten der beiden geschlossenen
Kreise voneinander unabhängig
zu machen bzw. zu trennen. Die Hydraulikmotoren ML und MR sind dabei
voneinander getrennt bzw. unabhängig
und empfangen unterschiedliche Ölfördermengen
von den Hydraulikpumpen PL bzw. PR, so daß die Drehzahlen der Motoren
ML und MR beliebig geändert
werden können.
Die von der Ladepumpe P2 getrennte
Hydraulikpumpe P3 wird als Hydraulik(druck)versorgung für die Kupplungseinheit
C benutzt. Das in einem Schmier(öl)kreis
für die
Hydraulikpumpe P3 vorgesehene Kupplungsschaltventil 18 liefert
Drucköl von
dieser Pumpe selektiv zur Ölleitung 17 für das Aufheben
des Einrückzustands
der Kupplungseinheit C oder zur Ölleitung 15 für Schmierungszwecke.
Das Kupplungsschaltventil 18 wird durch die Steuereinheit
X so gesteuert, daß es
bei Geradeaus-Vorwärtsfahrt
des Fahrzeugs in die dargestellte Stellung (a) und beim Lenken des
Fahrzeugs und beim Abstellen der Antriebsmaschine in die Stellung
(b) umgeschaltet wird. Wenn sich das Kupplungsschaltventil 18 bei Geradeausfahrt
des Fahrzeugs in der Stellung (a) befindet, wird das Drucköl von der
Hydraulikpumpe P3 in die Ölleitung 15 geleitet
und als Schmieröl
den geschmierten (zu schmierenden) Teilen im Getriebegehäuse A zugeführt. Dabei
kommuniziert die Ölleitung 17 der
Kupplungseinheit C mit dem Vorratsbehälter, so daß die Kupplungseinheit C durch
die Feder(n) eingerückt
wird oder ist.
Wenn das Kupplungsschaltventil 18 beim Lenken
des Fahrzeugs in der Stellung (b) steht, werden das Drucköl von der
Hydraulikpumpe P3 in die Ölleitung 17 geleitet,
um den Einrückzustand
der Kupplungseinheit C aufzuheben, und die Schmierölzufuhr
zu den geschmierten Teilen beendet. Ein Entlastungs- oder Überdruckventil 19 dient
zum Einstellen des Ablaßöldrucks
für die
Kupplungseinheit C; das abgelassene Öl wird zur Ölleitung 15 geführt und als
Schmieröl
benutzt.
Bei dieser Ausführungsform sind die Hydraulikmotoren
ML und MR – entsprechend
den Hydraulikpumpen PL und PR – als
Motoren mit variabler Verdrängung
ausgeführt;
sie können
durch gleichzeitiges Aus- oder Einfahren von Betätigungszylindern 57 bzw. 58 (bzw.
ihrer Kolbenstangen), die an den Hydraulikmotoren ML bzw. MR angeordnet
sind, einer zweistufigen Winkeländerung
ihrer Taumelscheiben unterworfen werden. Das Drucköl zur (von
der) Ladepumpe P2 kann den Betätigungszylindern 57 und 58 über ein
Motorsteuerventil 45 zugespeist werden. Wenn sich letzteres
in der dargestellten Stellung (a) befindet, bringen die Federn in
den Betätigungszylindern 57 und 58 die
Taumelscheiben der Motoren in eine bestimmte Winkelstellung. Beim
Umschalten des Motorsteuerventils 45 in die Stellung (b)
fahren die Kolben der Betätigungszylinder 57 und 58 unter dem
Drucköl
bzw. Öldruck
aus, wodurch der Winkel der Taumelscheibe eines jeden Motors vergrößert wird.
Das Motorsteuerventil 45 wird mittels eines in der Nähe des Fahrersitzes
angeordneten Neben-Geschwindigkeitsänderungsschalters umgeschaltet,
um damit die Motordrehzahl in zwei Stufen ändern zu können.
Die Anordnung enthält einen Ölkühler 60 zum
Kühlen
des Ablauföls
und einen Arbeitsöl(vorrats)behälter 61,
der bei dieser Konstruktion von dem durch das Getriebegehäuse A gebildeten
Schmierölbehälter getrennt
ist. Das im Getriebegehäuse
A befindliche Schmieröl
wird von der Hydraulikpumpe P3 über
ein Ölfilter 62 angesaugt
und als Drucköl
für die Kupplungseinheit
C benutzt. Die gemeinsam mit der Hydraulikpumpe P3 durch die Antriebsmaschine
E angetriebene Hydraulikpumpe P1 mit variabler Fördermenge ist mit einem Antriebs-Hydraulikmotor 44 für ein Arbeitsgerät W über einen
geschlossenen Kreis verbunden, so daß das Arbeitsgerät W durch Änderung
der Förderleistung
der Pumpe P1 stufenlos geschwindigkeits- bzw. drehzahlgesteuert werden kann.
Gemäß 9 wird die nur für die erwähnte Kupplungseinheit C gemäß 8 benutzte Hydraulikpumpe
P3 nicht benutzt, um eine Hydraulik(druck)versorgung für die Kupplungseinheit
C an der bzw. über
die Ladepumpe P2 zu erhalten. Der konstruktive Unterschied gegenüber dem
Kreis nach 8 besteht
darin, daß die
Ventilfunktion des Kupplungsschaltventils 18 konstruktiv
geändert
ist, die Ölleitung 15 nicht
benutzt wird und die Schmierung der Teile im Getriebegehäuse A auf
ein Schmiersystem mit Öltränkung geändert ist,
wobei das Getriebegehäuse
A und der Arbeitsölbehälter 61 über das Ölfilter 62 und
eine Öl(rohr)leitung 63 frei
miteinander kommunizieren können.
Die anderen Einzelheiten entsprechen den in Verbindung mit 8 beschriebenen, und sie
sind daher mit den gleichen Bezugsziffern wie vorher bezeichnet
und nicht mehr im einzelnen beschrieben.
10 zeigt
einen Hydraulikkreis entsprechend dem nach 7 mit der Hydraulikpumpe P3 als Hydraulik(druck)versorgung
nur für
die Kupplungseinheit C, wie im Fall von 8. Das Kupplungsschaltventil 18 ist
in den Schmier(öl)kreis
für die Hydraulikpumpe
P3 eingeschaltet und wird bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs in die
dargestellte Stellung (a) geschaltet, um das Drucköl von der
Hydraulikpumpe P3 der mit dem Ölraum 6 in
der Kupplungseinheit C verbundenen Ölleitung 17 zuzuspeisen;
dabei fließt
in einer mit dem Ölraum 5 verbundenen Ölleitung 16 enthaltenes Öl in die Ölleitung 15,
um als Schmieröl
in das Getriebegehäuse
A ausgetragen zu werden.
Wenn das Fahrzeug gelenkt wird, wird Drucköl von der
in die Stellung (b) umgeschalteten Hydraulikpumpe P3 der mit dem Ölraum 5 in
der Kupplungseinheit C verbundenen Ölleitung 16 zugespeist.
Das vom Überdruckventil 19 zum
Einstellen des Arbeitsöldrucks
für die
Kupplungseinheit C abgelassene Öl
kann in die Ölleitung 15 geführt werden, die
mit den geschmierten Abschnitten oder Teilen um die Kupplungseinheit
C herum verbunden ist. Abgesehen von der beschriebenen Ausgestaltung
ist die Konstruktion die gleiche wie in 8; die entsprechenden Teile sind daher
mit den gleichen Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und nicht mehr
im einzelnen erläutert.
Im folgenden ist die Arbeitsweise
der Steuereinheit anhand des Blockschaltbilds von 11 beschrieben. Wie erwähnt, ist
die Lenkeinheit 9 zum Lenken des Fahrzeugs durch zueinander
verschiedene (entgegengesetzte) Einstellung der Drehrichtungen der
Hydraulikmotoren MR und ML mit einem Lenkdetektor S versehen, der
feststellt, ob sich die Lenkeinheit 9 im Lenkbetriebszustand
oder im Zustand der Geradeausfahrt befindet. Insbesondere wird hierfür eine in 12 gezeigte Konstruktion
benutzt.
Die Lenkeinheit 9 ist dabei
an ihrer Basis mit einer Welle 90 versehen, die beim Umschalten
von Geradeausfahrt auf Lenkbetätigung
drehbar ist. In einem Umfangsteil der Welle 90 ist eine
Ausnehmung 91 vorgesehen, so daß die Welle 9O in
Umfangsrichtung einen Abschnitt 92 kleineren Durchmessers (dünneren Abschnitt)
und einen Abschnitt 93 größeren Durchmessers (dickeren
Abschnitt) aufweist.
Der in der Nähe der Welle 90 eingebaute Lenkdetektor
S benutzt einen Grenzschalter mit einem Betätigungsstück Sa. Letzteres steht in Gleitberührung mit
der Umfangsfläche
der Welle 90; wenn dabei das Betätigungsstück Sa, wie in ausgezogenen
Linien dargestellt, auf den dünneren
Abschnitt 92 der Welle 90 herabfällt, wird
bzw. ist die Lenkeinheit 9 in die Geradeausfahrtstellung
gesetzt, in welcher der Lenkdetektor S den Geradeausfahrtzustand
detektiert. Wenn das Betätigungsstück Sa, wie
in doppelt strichpunktierten Linien gezeigt, auf dem dickeren Abschnitt 93 läuft, wird
bzw. ist die Lenkeinheit 9 in die Lenkbetätigungsstellung
gesetzt, in welcher der Lenkdetektor S den Lenkzustand detektiert.
Die Ausnehmung 91 ist so
geformt, daß das Betätigungsstück Sa einen
Bereich 94 für
Einstellung der Phasen für
Geradeausfahrt und für
die Lenkzustände
der Lenkeinheit 9 definiert, und ihre Form kann mit einem
Spiel der Lenkeinheit 9 übereinstimmen.
An den axialen Enden der zweiten
Reduktions- oder Untersetzungswellen 11L und 11R sind
an der Außenseite
des Gehäuses
A Drehzahldetektoren 39L bzw. 39R, etwa elektromagnetische
Abnehmer, zum Erfassen bzw. Messen der Drehzahlen der linken und
rechten Hydraulikmotoren ML bzw. MR, d.h. der Achsen 10L bzw. 10R montiert.
Ein Signal vom Lenkdetektor S und Signale von den Drehzahldetektoren 39L und 39R werden
der Steuereinheit X eingespeist.
Die Steuereinheit X umfaßt hauptsächlich eine
Schaltung zum Verstärken
der Eingangssignale vom Lenkdetektor S und von den Drehzahldetektoren 39L und 39R,
eine Schaltung zum Vergleichen/Berechnen von Größen von den Drehzahldetektoren 39L und 39R sowie
eine Schaltung zum Ausgeben von auf den Berechnungsergebnissen basierenden
Erregungssignalen zu einem Solenoid 18a des Kupplungsschaltventils 18 und
einem Solenoid 46a des Richtungssteuerventils 46.
Die Steuereinheit X gibt die Erregungssignale zum Umschalten des
Solenoids 18a des Kupplungsschaltventils 18 und
des Solenoids 46a des Richtungssteuerventils 46 in
die Stellungen (a) aus, um die Kupplungseinheit C einzurücken, wenn
vom Lenkdetektor S ein Geradeausfahrtsignal geliefert wird. Infolgedessen
werden linke und rechte Achse 10L bzw. 10R unabhängig vom
Zustand einer Fahrbahnoberfläche
stets mit gleicher Drehzahl angetrieben.
Wenn die Steuereinheit X das Lenkdetektionssignal
vom Lenkdetektor S empfängt,
hebt sie den Einrückzustand
der Kupplungseinheit C auf, und sie beendet die Ausgabe des Erregungssignals,
um das Kupplungsschaltventil 18 und das Richtungssteuerventil 46 in
die jeweilige Stellung (b) zu schalten. Dabei können die Drehrichtungen und
die Drehzahlen von linker und rechter Achse 10L bzw. 10R durch
entsprechende Ansteuerung jedes Hydraulikmotors ML bzw. MR beliebig
geändert
werden, so daß das
Fahrzeug gleichmäßig mit
einem gewünschten
Wenderadius gelenkt werden kann.
Wenn die Lenkeinheit 9 aus
dem Lenkzustand in den Geradeausfahrtzustand zurückgestellt wird, gibt der Lenkdetektor
S ein Geradeausfahrtsignal aus; die Steuereinheit X nimmt letzteres
ab, um die Drehzahlen von linkem und rechtem Hydraulikmotor ML bzw.
MR (Achsen 10L bzw. 10R) zu vergleichen und zu
berechnen (verrechnen); zu dem Zeitpunkt, zu dem eine Differenz
zwischen diesen Größen nahezu
Null erreicht, wird das Erregungssignal zum Umschalten des Solenoids 18a des
Kupplungsschaltventils 18 und des Solenoids 46a des Richtungssteuerventils 46 abgegeben,
um damit die Kupplungseinheit C automatisch einzurücken. Die Kupplungseinheit
C, die keiner übermäßigen Belastung
von den Achsen 10L und 10R her ausgesetzt ist, kann
somit geschont werden.
Die 13 und 14 zeigen die Ausbildung
einer Luftleitung für
eine Belüftung 37.
Gemäß 13 ist für den Anbau des Hydraulikmoors
MR zwischen einer am Getriebegehäuse
A montierten Halterung 38 und dem Getriebegehäuse A (selbst)
ein O-Ring 40 in die Außenseite bzw. -fläche der
Halterung 38 eingesetzt, wobei axial einwärts vom
O-Ring eine Luftleitungs-Nut 41 umlaufend in die Umfangsfläche der
Halterung 38 eingestochen ist. Am unteren Ende dieser Nut 41 ist
ein Ausschnitt 42 vorgesehen, über den das Innere des Getriebegehäuses A belüftbar ist. Bei
der Anordnung nach 14 ist
ebenfalls ein O-Ring 40 eingesetzt, doch sind dabei um
eine Öffnung
des Belüfters 37 herum
ein abgestufter Abschnitt 56 ausgebildet und in letzteren
ein C-förmiger Dichtring
bzw. C-Ring 43 eingesetzt, so daß eine Belüftung über einen Ausschnitt 43a des
C-Rings erfolgen und damit eine Ölleckage
verringert werden kann.