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GEBIET DER TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine integrale hydraulische
und mechanische Transaxle-Vorrichtung zum Antreiben und Lenken eines Fahrzeugs
mit einem einzelnen bzw. einzigen Gehäuse, in dem ein Paar Antriebsachsen,
ein Differentialmechanismus zur Differentialverbindung beider Antriebsachsen
miteinander, zwei hydraulische stufenlose Antriebs- und Lenkgetriebe
(nachstehend "HST"), von denen jedes
eine Fluidverbindung zwischen einer Hydraulikpumpe und einem Hydraulikmotor
herstellt, und ein mechanisches Getriebe zum Übertragen von Ausgangsleistungen
der beiden stufenlosen Hydraulikgetriebe auf den Differentialmechanismus
untergebracht sind.
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STAND DER TECHNIK
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Herkömmlicherweise
ist eine bekannte Transaxle-Struktur, wie sie beispielsweise im
US-Patent Nr. 4782650 und der offengelegten japanischen Patentanmeldung
Nr. H2-261952 offenbart ist, bekannt, bei denen zum Antrieb eines
Paars linker und rechter Antriebsachsen zum Antreiben eines Fahrzeugs
oder der Kette eines Kettenfahrzeugs und zum Lenken beider Achsen
mit unterschiedlicher Antriebsgeschwindigkeit ein HST für jede der
Achsen verwendet wird, d.h. insgesamt zwei HSTs. Die beiden HSTs
sind so angeordnet, dass beide Ausgangsdrehgeschwindigkeiten gleichmäßig sind,
wenn das Fahrzeug gerade fährt,
und die Ausgangs-Drehgeschwindigkeiten sich unterscheiden, wenn
das Fahrzeug gelenkt wird.
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Bei
diesem herkömmlichen
Mechanismus müssen
die Ausgangs-Drehgeschwindigkeiten zwischen den beiden HSTs unbedingt
gleichmäßig sein, und
wenn die Kapazitäten
der beiden HSTs unterschiedlich sind, wird eine Wendebewegung zwischen einer
Rechtswende und einer Linkswende unterschiedlich. Ferner sind die
HSTs zum drehbaren Lagern der Achsen Seite an Seite an (geometrischen) Achsen
sowohl linker als auch rechter Achsen vorgesehen (d.h. die beiden
HSTs sind auf der linken und der rechten Seite nebeneinander in
zentralen Abschnitten in der Seitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet,
und beide Achsen erstrecken sich zu den Außenseiten der beiden HSTs in
der Lateralrichtung des Fahrzeugs). Daher wird das Fahrzeug verbreitert
und auch der Installationsraum für
die HSTs eingeschränkt.
Falls die Fahrzeugbreite zunimmt, ist dies für ein Fahrzeug von Nachteil,
das für
einen Betrieb eingesetzt wird, der scharfe Wendebewegungen erfordert.
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Aus
diesem Grund bestehen zunehmend Tendenzen dahingehend, eine Struktur
zum Antrieb und Lenken von Achsen zu entwickeln, bei denen ein Achsenpaar
miteinander über
einen Differentialmechanismus verbunden ist, zwei HSTs mit unterschiedlichen
Funktionen vorgesehen sind, und die Ausgangsleistung der beiden
HSTs auf den Differentialmechanismus übertragen wird. Eines der HSTs (HST
für die
Antriebsfunktion) ist mit einem Geschwindigkeitsänderungs-Betätigungselement
wie z.B. einem Hebel oder Pedal verbunden, das im Fahrzeug zum Vorwärts- und
Rückwärtsdrehen
der Achsen sowie zum stufenlosen Ändern der Drehgeschwindigkeit,
basierend auf der Betätigung
des Geschwindigkeits-Betätigungselements,
vorgesehen ist. Das andere HST (HST für eine Lenkbetätigung) ist
assoziativ mit einem Lenkbetätigungselement
wie z.B. einem Lenkrad oder dgl. verbunden, das im Fahrzeug zum
Erzeugen unterschiedlicher Drehgeschwindigkeiten zwischen den beiden
Achsen basierend auf der Lenkrichtung und dem Lenkbetrag des Lenkbetätigungselements
vorgesehen ist.
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Bei
diesem Aufbau werden beide Achsen hauptsächlich basierend auf der Ausgangsleistung des
einen Antriebs-HST angetrieben, wodurch im Gegensatz zum herkömmlichen
Aufbau kein genauer Fertigungsvorgang erforderlich ist, um die Ausgangsleistung
der beiden HSTs zu vergleichmäßigen, um die Geradeaus-Fahrleistung
sicherzustellen. Ferner können
die Drehgeschwindigkeiten der beiden Achsen zueinander verändert werden,
und zwar für
einen Lenkvorgang, der auf der Ausgangsleistung des einen Lenk-HST
beruht. Daher besteht im Gegensatz zu dem herkömmlichen Aufbau der Nachteil,
dass sich ein Wenderadiusverhältnis
in bezug auf den Lenkwinkel zwischen der Linkswende und der Rechtswende
aufgrund eines Unterschieds der Kapazitäten zwischen den beiden HSTs ändert, nicht.
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Ferner
müssen
die beiden HSTs nicht Seite an Seite in der Axialrichtung der (geometrischen) Achsen
angeordnet sein, sondern die HSTs können an Positionen angeordnet
sein, die longitudinal von den beiden Achsen abweichen. Daher kann
die Fahrzeugbreite verringert werden, und dies wird vorteilhafterweise
auf ein Fahrzeug angewandt, das einen scharfen Wendevorgang erfordert.
Ferner ist die Flexibilität
beim Layout der HSTs ausgezeichnet.
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Es
bestehen zunehmende Tendenzen, Erfindungen zu entwickeln, bei denen
basierend auf einer solchen Transaxle-Struktur ein mechanisches Getriebe (Getriebezug)
zum Verbinden der Ausgangsabschnitte der beiden HSTs mit einem Differentialmechanismus
zusammen mit den beiden HSTs in einem einzigen Gehäuse untergebracht
ist, welches die beiden Achsen und den Differentialmechanismus aufnimmt,
wodurch eine kompakte integrale Transaxle-Vorrichtung gebildet wird.
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Es
gibt auch eine bekannte Struktur, bei der ein Differentialmechanismus
ein Paar Planetenradmechanismen umfasst und kompakt ausgebildet
ist, wobei sowohl der Ausgang eines Antriebs-HST als auch der Ausgang
eines Lenk-HST auf die Planetenräder
jedes der Planetenradmechanismen übertragen wird und die Achse
durch Umdrehungen des Planetenrades gedreht wird.
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Bei
der bekannten integralen Transaxle-Vorrichtung, bei der alle Bestandteile
in einem solchen einzigen Gehäuse
untergebracht sind, sind eine Pumpenwelle und eine Motorwelle jedes
der HSTs parallel zueinander (z.B. sind beide in der Vertikalrichtung
ausgerichtet). Wenn der obige Aufbau auf einen Rasenmähertraktor
und dgl. angewandt wird, der eine Maschine verwendet, deren Ausgangswelle
in der Vertikalrichtung ausgerichtet ist, ist vorzuziehen, dass
die Pumpenwelle, die ebenfalls als Ausgangswelle dient, auch in
der Vertikalrichtung ausgerichtet ist. Bei diesem Layout ist aber
die Motorwelle auch in der Vertikalrichtung ausgerichtet. Andererseits
ist, wenn ein Zahnrad bzw. ein Getriebeteil als das Eingangsmittel
des Differentialmechanismus verwendet wird, die Achse des Zahnrads
bzw. Getriebeteils wegen seines Aufbaus in der Horizontalrichtung
ausgerichtet. Daher werden bei dem mechanischen Getriebe, wenn ein
Getriebezug als Antriebsgetriebezug von der vertikalen Motorwelle
zum Differentialmechanismus hin aufgebaut ist, ein an der vertikalen
Motorwelle vorgesehenes Zahnrad und ein Eingangszahnrad des Differentialmechanismus
in bezug aufeinander verdreht, und es muß ein Kegelzahnrad dazwischen
vorgesehen werden, wobei sich sein Aufbau kompliziert, und der Installationsraum
muß vergrößert werden.
Wenn die Motorwelle in der Vertikalrichtung ausgerichtet ist, ist
ferner ein Hydraulikmotor über
oder unter einem mittleren Abschnitt angeordnet. Wenn daher ein
Getriebezug von der Motorwelle her aufgebaut ist, muß der Getriebezug
in der zur Hydraulikmotorwelle in bezug auf den mittleren Abschnitt
entgegengesetzten Seite angeordnet werden, und das Gehäuse muß in der
Vertikalrichtung entsprechend vergrößert werden.
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Somit
hat die integrale Transaxle-Vorrichtung Raum für eine weitere Verkleinerung.
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FR-A-2445258
offenbart eine integrale Transaxle-Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs
von Anspruch 1.
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ABRISS DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine integrale hydraulische
und mechanische Transaxle-Vorrichtung zum Antreiben und Lenken eines
Fahrzeugs bereitzustellen, die ein einziges Gehäuse umfasst, das ein Paar Antriebsachsen,
einen Differentialmechanismus zur Differentialverbindung der beiden
Antriebsachsen, ein Antriebs-HST und ein Lenk-HST umfaßt, wobei
jedes der HSTs eine Fluidverbindung zwischen einer Hydraulikpumpe
und einem Hydraulikmotor herstellt, sowie ein mechanisches Getriebe
zum Übertragen
einer Ausgangsleistung der beiden HSTs auf den Differentialmechanismus,
wobei der Aufbau der HSTs so gestaltet ist, dass eine Größe der Vorrichtung
reduziert wird.
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Um
die obige Aufgabe zu erfüllen,
stellt die vorliegende Erfindung eine Transaxle-Vorrichtung bereit,
wie sie in Anspruch 1 definiert ist. In der Transaxle-Vorrichtung
ist mindestens eines der HSTs so angeordnet, dass eine Drehachse
einer Pumpenwelle und eine Drehachse einer Motorwelle senkrecht zueinander
sind, und das HST einen zentralen Abschnitt aufweist, der eine solche
Anordnung der Pumpenwelle und der Motorwelle zulässt.
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Ferner
ist bei dem HST, dessen Drehachse der Pumpenwelle und Drehachse
der Motorwelle senkrecht zueinander sind, eine Drehachse der Motorwelle
mindestens eines der HST horizontal angeordnet.
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Bei
dem obigen Aufbau der Erfindung erfordert das mechanische Getriebe,
das zwischen dem Ausgangsmittel des an der Motorwelle angebrachten HST
mit der horizontalen Drehachse und dem Eingangsmittel des differentialen
Mechanismus mit der "horizontalen" Drehachse parallel
zu den beiden Achsen zur Differentialverbindung der beiden Achsen ausgebildet
ist, keine Änderung
der Kraftübertragungsrichtung
durch ein Kegelzahnrad oder dgl. auf halbem Wege. Ferner werden
Auswirkungen derart erreicht, dass die Drehachse so wie sie ist,
horizontal gehalten werden kann, der Aufbau einfach ist, die Teilezahl
reduziert ist, die Vorrichtung kompakt ist und die Kosten gesenkt
werden können.
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Ferner
ist bei der vorliegenden Erfindung mindestens eine der Motorwellen
mit horizontaler Drehachse parallel zu der Antriebsachse angeordnet.
Mit diesem Aufbau erstreckt sich die Motorwelle in der Lateralrichtung,
und die longitudinale Länge der
Vorrichtung kann verkürzt
werden.
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Ferner
ist die parallel zu der Antriebsachse angeordnete Motorwelle mit
einem Ausgangselement versehen und ist direkt mit einem Eingangselement
des Differentialmechanismus zum Antrieb des letzteren verbunden.
Mit dieser Anordnung ist es möglich,
die integrale Transaxle-Vorrichtung bereitzustellen, bei der der
Aufbau des mechanischen Getriebes von der Motorwelle zum Eingangselement des
Differentialmechanismus extrem einfach wird, die Teilezahl reduziert
wird, die Motorwelle nahe dem Eingangselement des Differentialmechanismus
angeordnet werden kann, die Größe kompakt
ist und die Anzahl von Teilen geringer ist und die Kosten gesenkt
werden können.
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Falls
ferner ein zentraler Abschnitt, der von der Seite gesehen im wesentlichen
d-Form aufweist, als zentraler Abschnitt des HST mit der Pumpenwelle und
der Motorwelle verwendet wird, deren Drehachsen senkrecht zueinander
sind, können
die Hydraulikpumpe und der Hydraulikmotor, deren Drehachsen senkrecht
zueinander sind, Seite an Seite nahe aneinander angeordnet werden.
D.h., dass bei dem HST mit der eine horizontale Drehachse aufweisenden Motorwelle,
falls der zentrale Abschnitt, der von oben betrachtet im wesentlichen
d-Form aufweist, in einem Zustand angeordnet ist, in dem die Hydraulikpumpen-Montagefläche horizontal
angeordnet ist und die Hydraulikmotor-Montagefläche vertikal angeordnet ist,
die Hydraulikpumpe und der Hydraulikmotor Seite an Seite nahe aneinander
in der Horizontalrichtung angeordnet werden können, was die Auswirkung hat, dass
das HST kompakt ausgebildet werden kann und eine kompakte integrale
Transaxle-Vorrichtung gebildet werden kann.
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Ferner
ist das Gehäuse
in mindestens zwei Kammern unterteilt, wobei beide HSTs in mindestens einer
Kammer angeordnet sind, und der Differentialmechanismus und das
mechanische Getriebe in der anderen Kammer als der mindestens einen
Kammer, in der die beiden HSTs angeordnet sind, angeordnet ist.
Mit diesem Aufbau wird ein Eindringen von Verunreinigungen wie Metallspänen, die
von dem mechanischen Getriebe oder dem Differentialmechanismus erzeugt
werden, in die Kammer, in der die HSTs angeordnet sind, vermieden,
und die Standzeit der HSTs kann verlängert werden.
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Die
obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
gehen aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen im
Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnungen hervor.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine
Gesamt-Seitenansicht eines Rasenmähertraktors 1 mit
mittiger Montage, der eine integrale Transaxle-Vorrichtung 2 der vorliegenden
Erfindung aufweist,
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2 eine
Gesamt-Seitenansicht eines Anwendungsbeispiels eines Rasenmähertraktors
mit mittiger Montage 1a, der die gleiche Vorrichtung aufweist,
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3 eine
Gesamt-Seitenansicht eines weiteren Anwendungsbeispiels eines Rasenmähertraktors 1b mit
mittiger Montage, der die gleiche Vorrichtung aufweist,
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4 eine
Seitenansicht der integralen Transaxle-Vorrichtung 2,
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5 eine
teilweise im Schnitt gehaltene Draufsicht auf einen Innenraum der
Vorrichtung,
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6 eine
perspektivische Ansicht der Vorrichtung von oben, von der ein Gehäuse 23 entfernt ist,
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7 eine
perspektivische Ansicht der Vorrichtung von unten,
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8 eine
Schnittansicht der integralen Transaxle-Vorrichtung 2 entlang dem Pfeil
VIII-VIII in 5,
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9 eine
Schnittansicht der integralen Transaxle-Vorrichtung 2 längs dem
Pfeil IX-IX in 5,
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10 eine
perspektivische Ansicht eines Antriebs-HST 21,
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11 eine
perspektivische Ansicht eines mittleren Abschnitts 51 für das Antriebs-HST 21,
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12 eine
perspektivische Ansicht eines Lenk-HST 22,
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13 eine
perspektivische Ansicht eines mittleren Abschnitts 75 für das Lenk-HST 22,
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14 eine
teilweise weggeschnittene perspektivische Schnittansicht eines Antriebslinienmechanismus,
der Pfeile zeigt, welche die Richtungen der auf die Achsen 40L und 40R durch
die Motorwellen 54 und 77 der HSTs 21 und 22 über ein
Zahnradgetriebe 6 und eine Differentialgetriebeeinheit 5 übertragenen
Kräfte
angeben,
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15 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht von Teilen der Achsen 40L und 40R sowie
der Differentialgetriebeeinheit 5 im Montageprozeß,
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16 ein
Hydraulikkreislaufdiagramm der integralen Transaxle-Vorrichtung 2 und
ein Skelettdiagramm eines Antriebs-Getriebezugsystems,
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17 eine
teilweise im Schnitt gehaltene Draufsicht auf ein Inneres einer
integralen Transaxle-Vorrichtung 2a, bei der eine Form
des mittleren Abschnitts des Lenk-HST 22 geändert ist
und dessen Eingangsenergie von einer Eingangswelle des Antriebs-HST 21 erhalten
wird,
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18 eine
teilweise im Schnitt gehaltene Draufsicht auf ein Inneres einer
inegralen Transaxle-Vorrichtung 2b, bei der eine Form des
mittleren Abschnitts des Lenk-HST 22 geändert ist, und deren Eingangsenergie
von einer Eingangswelle des Antriebs-HST 21 erhalten wird,
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19 ein
Hydraulikkreislaufdiagramm der integralen Transaxle-Vorrichtung 2b und
ein Skelettdiagramm eines Kraftübertragungssystems
hiervon, und
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20 ein
Hydraulikkreislaufdiagramm einer integralen Transaxle-Vorrichtung 2c,
bei der eine Eingangsenergie des Lenk-HST 22 durch einen
Kettenantriebs-Getriebezug des Antriebs-HST 21 erhalten
wird, sowie ein Skelettdiagramm eines Kraftübertragungssystems.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Zunächst werden
einige Ausführungsformen eines
Rasenmähertraktors
als Fahrzeuge erläutert, auf
die die vorliegende Erfindung angewandt ist. Ein Rasenmähertraktor 1 gemäß 1 hat
eine Vordersäule 13,
die aufrecht an einem Vorderabschnitt des Chassis 12 vorgesehen
ist. Ein Lenkrad 14, das ein Lenkbetätigungselement ist, ist an
der Vorderseite 13 angeordnet, und ein Geschwindigkeitsänderungspedal 15 sowie
ein Bremspedal (nicht gezeigt) als Geschwindigkeitsänderungs-Betätigungselement
sind an Seiten an einem Fußbodenabschnitt
des Rasenmähertraktors 1 angeordnet.
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Das
Geschwindigkeitsänderungspedal 15 ist vom
Wippentyp, von dem ein mittlerer Abschnitt schwenkbar gehaltert
ist, und dessen vordere und hintere Enden mit Pedalflächen versehen
sind. Das Geschwindigkeitsänderungspedal 15 ist
so gestaltet, dass, wenn die vordere Pedalfläche niedergedrückt wird,
das Fahrzeug vorwärts
fährt,
und wenn die hintere Pedalfläche
niedergedrückt
wird, das Fahrzeug rückwärts fährt. Die
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht einem Abwärtsbewegungsbetrag
jeder der Pedalflächen.
Das Geschwindigkeitsänderungspedal 15 ist
zu seiner Neutralposition hin durch eine Feder (nicht gezeigt) vorbelastet.
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Das
Chassis 12 ist an seinen linken und rechten gegenüberliegenden
Seiten seines vorderen unteren Abschnitts mit jeweils einem Schwenkrad 16 als
Vorderräder
versehen. Nur ein Schwenkrad kann an einem zentralen Abschnitt in
der Lateralrichtung vorgesehen sein, aber es können auch drei oder mehr Schwenkräder vorgesehen
sein.
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Ein
Motor 11 ist an einem vorderen Abschnitt des Chassis 12 angebracht
und mit einer Haube bedeckt. Ein Sitz 17 ist an einem hinteren
und oberen Abschnitt des Chassis 12 angeordnet. Ein Mähwerk 9 ist
vertikal von einem longitudinal mittleren Abschnitt des Chassis 12 aus
vorgesehen. Daher ist der Rasenmähertraktor 1 von
mittigem Montagetyp. In dem Mähwerk 9 ist
mindestens eine Drehklinge an einem Gehäuse 19 des Mähwerks 9 befestigt.
Die Drehklinge wird durch Energie des Motors 11 über eine
Kraftübertragungswelle,
einen Treibriemen oder dgl. (nicht gezeigt) angetrieben. Ein Gestängemechanismus
ist zum vertikalen Bewegen des Mähwerks 9 vorgesehen.
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Eine
integrale Transaxle-Vorrichtung 2 der vorliegenden Erfindung
ist an einem hinteren Abschnitt des Chassis 12 angeordnet.
Die Vorrichtung 2 empfängt
Drehkraft einer Ausgangswelle 11a, die vertikal vom Motor 11 nach
unten gerichtet ist, über einen
Antriebsriemen und dgl. (nicht gezeigt) zum Antreiben der linken
und rechten Achsen 40, die durch den hinteren Abschnitt
des Chassis 12 gelagert sind. Linke und rechte Antriebsräder 43 sowie
Hinterräder
sind an den äußeren Enden
der Achsen 40 angebracht und befestigt.
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Bei
einem Rasenmähertraktor 1a einer
in 2 gezeigten Modifikation ist ein Chassis 12' an dessen vorderem
Abschnitt mit einer Plattform 12s ausgebildet, und eine
Vordersäule 12 ist
aufrecht auf der Plattform 12s angeordnet. Die Vordersäule 13 ist an
ihrem oberen Abschnitt mit dem Lenkrad 14 versehen, und
das Geschwindigkeitsänderungspedal 15 sowie
das Bremspedal sind auf der Plattform 12s angeordnet. Linke
und rechte Schwenkräder 16 sind
als Hinterräder
an einem hinteren Boden des Chassis 12' angeordnet.
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Der
Motor 11 mit einer Ausgangswelle 11a, die vertikal
nach unten gerichtet ist, ist an einem hinteren Abschnitt des Chassis 12' angebracht
und mit der Haube bedeckt. Wie in 1 ist das
Mähwerk 9 nach
unten von einem longitudinalen Mittelabschnitt (hinter den Antriebsrädern 43)
des Chassis 12' aufgehängt. Daher
ist der Rasenmähertraktor 1a vom sogenannten
mittigen Montagetyp. Eine Transaxle-Vorrichtung 2, die
an einem hinteren Abschnitt des Chassis 12' angeordnet ist, empfängt eine
Drehkraft der Ausgangswelle 11a über den Antriebsriemen (nicht
gezeigt) zum Antreiben der linken und rechten Achsen 40,
die von dem hinteren Abschnitt des Chassis 12' gelagert werden.
Linke und rechte Antriebsräder 43 als
Vorderräder
sind an den äußeren Enden
der Achsen 40 angebracht und befestigt.
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3 zeigt
einen Rasenmähertraktor 1b gemäß einer
weiteren Modifikation. Das Mähwerk 9 ist unter
einem vorderen Abschnitt des Chassis 12' (vor dem Antriebsrad 43)
angeordnet, und deshalb ist der Rasenmähertraktor 1b vom
sogenannten Frontmontagetyp. Die restlichen Teile sind die gleichen
wie beim Rasenmähertraktor 1a.
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Ein
Aufbau der integralen Transaxle-Vorrichtung 2 gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Antreiben und Lenken eines Fahrzeugs wie des Rasenmähertraktors 1, 1a und 1b wird
im folgenden unter Bezugnahme auf die 4 bis 16 erläutert.
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Wie
in 5 und dgl. gezeigt ist, hat die integrale Transaxle-Vorrichtung 2 ein
gemeinsames und einzelnes integrales Gehäuse 23, in dem die
folgenden Elemente kombiniert und untergebracht sind: ein Paar linker
und rechter Antriebsachsen 40L, 40R, eine Differentialgetriebeeinheit 5 mit
Planetenradmechanismen zur Differentialverbindung der Achsen 40L, 40R,
ein Antriebs-HST 21 zum stufenlosen Schalten der Achsen 40L, 40R durch
Betätigen
des Geschwindigkeitsänderungspedals 15,
um der Differentialgetriebeeinheit 5 eine Ausgangsleistung
zum Vorwärts-
oder Rückwärtsdrehen
der Achsen 40L, 40R zu liefern, ein Lenk-HST 22,
das die Ausgangsleistung des Antriebs-HST 21 der Differentialgetriebeeinheit 5 als
Antriebskraft liefert, was einen Unterschied in der Drehgeschwindigkeit
zwischen den Achsen 40L und 40R bewirkt, und das
Zahnradgetriebe 6 mit einem Antriebsgetriebe zum Übertragen der
Ausgangsleistung des Antriebs-HST 21 auf die Differentialgetriebeeinheit 5 sowie
einem Lenkgetriebezug zum Unterteilen der Ausgangsleistung des Lenk-HST 22 in
zwei Linien.
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Wie
in 4 und dgl. gezeigt ist, umfasst das Gehäuse 23 einen
Oberhälftenabschnitt 23t und einen
Unterhälftenabschnitt 23b,
die miteinander entlang horizontalen, peripheren Verbindungsflächen 23j verbunden
sind. Lager zum drehbaren Lagern der Motorwellen 54, 77 der
HSTs 21, 22 sowie ein Drehgelenk 105 sind
durch die beiden Abschnittshälften 23t, 23b gebildet.
Wie in 8 und 9 gezeigt ist, sind Achsen der
Wellen 54, 77 und 105 horizontal an der
Verbindungsfläche 23j der
beiden Abschnittshälften 23t und 23b angeordnet.
Wie in 4 und 9 gezeigt ist, sind Lager zum
drehbaren Lagern der Achsen 40L und 40R an Positionen
ausgebildet, die von der Verbindungsfläche 23j nach oben
versetzt sind.
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Wie
in 5 und dgl. gezeigt ist, ist eine Trennwand 23i durch
die beiden Abschnittshälften 23t und 23b im
Gehäuse 23 integral
ausgebildet, um den Innenraum hiervon in eine erste Kammer R1 und eine
zweite Kammer R2 zu unterteilen. Die Trennwand 23i fungiert
auch als Lagerabschnitt für
die beiden Motorwellen 54 und 77, die Drehwelle 105,
die ein Bestandteil des Zahnradgetriebes 6 ist, sowie feststehende
geneigte Platten 65, 85 der HSTs 21, 22.
Die beiden HSTs 21, 22 sind in der ersten Kammer
R1 untergebracht. Die beiden Achsen 40L, 40R, und
die Differentialgetriebeeinheit 5 und das Zahnradgetriebe 6 sind
in der zweiten Kammer R2 untergebracht.
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Wie
in 5 und dgl. gezeigt ist, ist die zweite Kammer
R2 im wesentlichen zu einer T-Form in der Draufsicht ausgebildet.
Ein Achsaufnahmeabschnitt zum Aufnehmen der linken und rechten Achsen 40L, 40R ist
an einem hinteren Ende des Gehäuses 23 im
wesentlichen in einer Lateralrichtung ausgebildet. Ein Anlageabschnitt
zwischen inneren Enden der beiden Achsen 40L, 40R ist
mit einem Aufnahmeabschnitt der Differentialgetriebeeinheit 5 ausgebildet.
Ein Aufnahmeabschnitt für
das Zahnradgetriebe 6 erstreckt sich von dem Aufnahmeabschnitt der
Differentialgetriebeeinheit 5 nach vorne. Äußere Enden
der beiden Achsen 40L bzw. 40R stehen von linken
und rechten Enden der zweiten Kammer R2 durch linke und rechte äußere Enden
des Gehäuses 23 vor.
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Ein
Aufnahmeabschnitt für
das Antriebs-HST 21 ist in der ersten Kammer R1 auf einer
Seite in der Lateralrichtung des Aufnahmeabschnitts des Zahnradgetriebes 6 ausgebildet
(der rechten Seite in der vorliegenden Ausführungsform, von vorne betrachtet).
Ein Aufnahmeabschnitt für
das Lenk-HST 22 ist vor dem Aufnahmeabschnitt des Zahnradgetriebes 6 ausgebildet.
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D.h.
in den 5 und 6, bei denen ein Inneres des
Gehäuses 23 entlang
einem Hohlpfeil V (Vorderansicht) betrachtet wird, sind die Hydraulikpumpe 52,
der Hydraulikmotor 53 und der mittlere Abschnitt 51,
welche das Antriebs-HST 21 bilden, an der linken Achse 40L einander überlagert.
Die Hydraulikpumpe 71, der Hydraulikmotor 72 und
der mittlere Abschnitt 75, welche das Lenk-HST 22 bilden, sind
der Differentialgetriebeeinheit 5, der rechten Achse 40R und
dem Zahnradgetriebe 6 überlagert. Da
die Elemente 21, 22, die Differentialgetriebeeinheit 5,
das Zahnradgetriebe 6 und beide Achsen 40L, 40R in
der Horizontalrichtung verteilt sind und einander in der Vertikalrichtung
nicht überlagern,
ist es möglich,
die integrale Transaxle-Vorrichtung 2 mit geringer vertikaler
Größe bereitzustellen.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist der Aufnahmeabschnitt der linken Achse 40L länger als der
der rechten Achse 40R im Gehäuse 23, und der Aufnahmeabschnitt
des HST 21 der ersten Kammer R1 ist vor dem Aufnahmeabschnitt
der rechten Achse 40R ausgebildet. Statt dieses Aufbaus
ist es auch möglich,
dass der Aufnahmeabschnitt der rechten Achse 40R länger als
der der linken Achse 40L ausgebildet ist, der Aufnahmeabschnitt
des Zahnradgetriebes 6 sowie der Aufnahmeabschnitt des
HST 21 der ersten Kammer R1 lateral umgekehrt angeordnet sind,
und das HST 21 vor der linken Achse 40L angeordnet
ist. In jedem Fall kann die Transaxle-Vorrichtung 2 in einem Zustand
angeordnet werden, in dem ein Achsanordnungsabschnitt am vorderen
Ende angeordnet ist, und das HST 22 an einem hinteren Ende
gemäß der Einsatzbedingung
der Erfindung am Fahrzeug angeordnet ist.
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Ein
Verbindungsloch zum Verbinden der ersten Kammer R1 und der zweiten
Kammer R2 miteinander ist in die Trennwand 23i eingebracht.
Das Verbindungsloch ist mit einem Filter 200 geschlossen.
In der vorliegenden Ausführungsform
gemäß 5 sind
mit Filtern 200 geschlossene Verbindungslöcher zwischen
dem Aufnahmeabschnitt des HST 21 der ersten Kammer R1 und
der linken Achse 40L hinter diesen angeordnet, und zwischen
dem Aufnahmeabschnitt einer Bremsvorrichtung 110, die auf
der rechten Seite (der linken Seite, von vorne betrachtet) des Aufnahmeabschnitts
des Zahnradgetriebes 6 in der zweiten Kammer R2 und der
ersten Kammer R1 vor diesem ausgebildet ist.
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Hydrauliköl der HSTs 21 und 22,
das auch als Schmiermittel für
Zahnräder
und dgl. dient, ist in das Gehäuse 23 gefüllt. Das Öl strömt zwischen
den beiden Kammern R1 und R2 durch die Filter 200, wobei
besonders Metallabspanungen, die durch das Ineinandergreifen der
Zahnräder
erzeugt werden und in der zweiten Kammer R2 schwimmen bzw. schweben,
an einem Eindringen in die erste Kammer R1 gehindert werden, in
der die HSTs 21 und 22 aufgenommen sind.
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Ferner
steht, wie in 4 und dgl. gezeigt ist, ein
Dichtungsteil 100 von einer Seite des Oberhälftenabschnitts 23t so
vor, dass ein externer Ölbehälter, der
außerhalb
des Gehäuses 23 angeordnet ist,
mit dem Dichtungsteil 100 über ein Rohr oder dgl. (nicht
gezeigt) verbunden ist.
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Wie
in 9 gezeigt ist, hängt ein Sieb- bzw. Filterteil
(strainer) 306 von einer Unterseite des mittleren Abschnitts 75 herab,
und ein weiteres Sieb- bzw. Filterteil 306 hängt ebenfalls
von einer Unterseite des mittleren Abschnitts 51 herab.
Hydrauliköl
in dem Gehäuse 23,
das in die mittleren Abschnitte 51 und 75 über die
Siebe 306 gesaugt wird, wird in Ölwege 51x und 75x eingeleitet,
die jeweils in den mittleren Abschnitten 51 und 75 ausgebildet
sind, und zwar über
Rückschlagventile 291 und 292 gemäß 16,
wodurch eine Leckage des Hydrauliköls aus den HSTs 21 und 22 ausgeglichen
wird.
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Im
folgenden wird das Antriebs-HST 21 im Detail erläutert. In
den HSTs 21 sind eine Hydraulikpumpe 52 mit variabler
Kapazität
und ein Hydraulikmotor 53 mit feststehender Kapazität an dem
mittleren Teil 51 angebracht, wie in den 5 bis 8 sowie 10 gezeigt
ist, und die Pumpe 52 und der Motor 53 stehen
miteinander in Fluidverbindung über ein
Paar Ölwege 51x,
die in dem mittleren Abschnitt 51 ausgebildet sind, wie
in den 8 und 16 gezeigt ist.
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Wie 11 zeigt,
umfasst der mittlere Abschnitt 51 eine Pumpen-Montagefläche 51a und
eine Motor-Montagefläche 51b,
die zueinander senkrecht sind. Falls die Motor-Montagefläche 51b von oben betrachtet
vertikal angeordnet ist, steht ein Trommelabschnitt des mittleren
Abschnitts 51, der an seiner Oberseite mit der Pumpen-Montagefläche 51a versehen
ist, von dessen anderem Trommelabschnitt hervor, der an dessen Seitenfläche mit
der Motor-Montagefläche 51b lateral
zu einer Seite hin versehen ist, so dass beide Trommelabschnitte
augenscheinlich im wesentlichen in d-Form angeordnet sind.
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Die
Pumpen-Montagefläche 51a und
die Motor-Montagefläche 51b stehen
auf diese Weise in einer "verdrehten" Beziehung zueinander,
und die beiden Drehachsen der Pumpenwelle 25 der Hydraulikpumpe 52 sowie
der Motorwelle 54 des Hydraulikmotors 53, die
am mittleren Abschnitt 51 über die Montageflächen 51a und 51b montiert
sind, sind senkrecht zueinander, wie in 10 und
dgl. gezeigt ist.
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Wie 11 zeigt,
ist basierend auf dem Layout, bei dem die Pumpen-Montagefläche 51a horizontal
so angeordnet ist, dass die Fläche
nach oben gewandt ist, eine Mitte der Pumpen-Montagefläche 51a vertikal mit
einem Wellenloch 51c ausgebildet, und ein Paar nierenförmiger Öffnungen
(kidney ports) 51d sind so ausgebildet, dass sie das Wellenloch 51c umgeben,
und die Öffnungen 51d stehen
jeweils in Verbindung mit den Ölwegen 51x.
Die vertikale Pumpenwelle 25 ist drehbar in das mittige
Wellenloch 51c eingesetzt und wird dreh/schwenkbar durch
dieses gelagert, ein Zylinderblock 44 ist drehbar und verschiebbar
an der Pumpen-Montagefläche 51a angeordnet,
und die Pumpenwelle 25 ist nicht drehbar in das mittige
Wellenloch des Zylinderblocks 44 eingesetzt und steht mit
diesem in Eingriff. Der Zylinderblock 44 ist mit mehreren
vertikalen Zylindern ausgebildet, welche die Pumpenwelle 25 umgeben.
Ein Kolben 45 ist verschiebbar in jedem Zylinder für eine Hin-
und Herbewegung durch eine Vorbelastungsfeder (nicht gezeigt) eingesetzt,
und die Köpfe
aller Kolben 45 werden gegen eine bewegliche Taumelscheibe 57 gedrückt und mit
dieser in Kontakt gebracht. Wie in 10 und
dgl. gezeigt ist, ist die Axialkolben-Hydraulikpumpe 52 mit
variabler Kapazität
in dem mittleren Abschnitt 51 ausgebildet. Eine Ölaustragsmenge
und eine Austragsrichtung der Hydraulikpumpe 52 werden
durch eine Schrägstellfunktion der
variablen Taumelscheibe 57 verändert. Ein Mechanismus für diese
Schrägstellfunktion
der variablen Taumelscheibe 57 wird später erläutert.
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Wie
die Pumpen-Montagefläche 51a ist
auch die Motor-Montagefläche 51b in
ihrer Mitte mit einem Horizontalwellenloch 51e ausgebildet,
und ein Paar nierenförmiger Öffnungen 51f sind
so ausgebildet, dass sie das Wellenloch 51e umgeben, und
die Öffnungen 51f stehen
jeweils in Verbindung mit den Ölwegen 51x.
Eine Motorwelle 54 ist drehbar in der Horizontalrichtung
in das Wellenloch 51e eingesetzt und wird dreh-/schwenkbar
darin gelagert. Ein Zylinderblock 63 ist drehbar und verschiebbar
an der Motor-Montagefläche 51b angebracht,
und die Motorwelle 54 ist nicht drehbar in ein mittiges
Wellenloch des Zylinderblocks 63 eingesetzt und darin verblockt. Wie
in 8 und dgl. gezeigt ist, ist der Zylinderblock 63 mit
mehreren Horizontalzylindern ausgebildet, welche die Motorwelle 54 umgeben.
Ein Kolben 64 ist verschiebbar in jedem Zylinder für eine Hin-
und Herbewegung über
eine Vorbelastungsfeder (nicht gezeigt) eingesetzt, und die Köpfe aller
Kolben 64 werden gegen eine feststehende Taumelscheibe 65 gedrückt und
kommen mit dieser in Kontakt. Auf diese Weise ist der Axialkolben-Hydraulikmotor 53 mit
feststehender Kapazität
auf der Seite des mittleren Abschnitts 51 ausgebildet.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist das Antriebs-HST 21 in
seinem Aufnahmeabschnitt in der ersten Kammer R1 derart angeordnet,
dass in seinem mittleren Abschnitt 51 die Pumpen-Montagefläche 51a horizontal
nach oben gerichtet angeordnet ist, wie in 5 und dgl.
gezeigt ist, und die Motor-Montagefläche 51b ist vertikal
gegenüber
einer linken Seite (rechten Seite in 5) des Aufnahmeabschnitts
des Zahnradgetriebes 6 in der zweiten Kammer R2 angeordnet.
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Die
bewegliche Taumelscheibe 57 ist in einer Taumelscheiben-Aufnahmeausnehmung
untergebracht, die an einer Decke des Oberhälftenabschnitts 23t des
Gehäuses 23 ausgebildet
(was die gleiche Aufnahmestruktur der beweglichen Taumelscheibe 76 für die Hydraulikpumpe 71 des
Lenk-HST 22 gemäß 9 ist).
Wie in 5 und 8 gezeigt ist, ist die feststehende
Taumelscheibe 65 durch eine linke Wand einer Trennwand 23i (rechts
in bezug auf den Aufnahmeabschnitt des Zahnradgetriebes 6 in 5)
gelagert, und umgibt den Aufnahmeabschnitt des Zahnradgetriebes 6 in
der zweiten Kammer R2.
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Bei
dem Antriebs-HST 21, das nach obiger Beschreibung aufgebaut
ist, sind die Hydraulikpumpe 52 und der Hydraulikmotor 53,
die am mittleren Abschnitt 51 angebracht sind, in der Longitudinalrichtung
angeordnet, und ein Abstand zwischen der Pumpe 52 und dem
Motor 53 ist kurz. Wenn das Antriebs-HST 21 in
diesem Zustand entlang einem Hohlpfeil V gemäß 5 und 6 (Vorderansicht) betrachtet
wird, sind die Hydraulikpumpe 52 und der Hydraulikmotor 53 einander überlagert
und nicht in der Lateralrichtung versetzt. Teile des mittleren Abschnitts 51,
an denen das Paar Ölwege 51x ausgebildet
ist, sind so angeordnet, dass sie sich in der Longitudinalrichtung
auf einer Seite (der linken Seite in der vorliegenden Ausführungsform
(rechts in 5 dargestellt) in der Lateralrichtung
der longitudinal angeordneten Hydraulikpumpe 52 und des
Hydraulikmotors 53 erstrecken. Daher werden die vertikalen und
lateralen Größen des
Antriebs-HST 21 verkürzt und
das Antriebs-HST 21 wird kompakt aufgebaut, was die Transaxle-Vorrichtung 2 verkleinert.
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Wie
in 4, 6 und dgl. gezeigt ist, durchsetzt
die Pumpenwelle 25 die bewegliche Taumelscheibe 57 und
steht nach oben aus dem Gehäuse 23 vor.
Eine Eingangsriemenscheibe 27 ist an dem nach oben vorstehenden
Abschnitt der Pumpenwelle 25 befestigt und ist mit einer
Ausgangsriemenscheibe verbunden, die an der Ausgangswelle 11a des
Motors 11 über
einen Riemen gemäß 16 verbunden
ist. Die Pumpenwelle 25 wird als Eingangswelle des HST 21 benutzt.
Wie mit gestrichelten Linien in 5 und 6 dargestellt
ist, kann ein Kühlgebläse 52 an
einem nach außen
vorstehenden Abschnitt der Pumpenwelle 25 befestigt sein.
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Wie
in den 5 bis 8 und dgl. gezeigt ist, ist
die Motorwelle 54 horizontal parallel zu den Achsen 40L, 40R angeordnet,
durchsetzt die feststehende Taumelscheibe 65 und die Trennwand 23i und erstreckt
sich in die zweite Kammer R2. Die Motorwelle 54 durchsetzt
den Aufnahmeabschnitt des Zahnradgetriebes 6 in der zweiten
Kammer R2, und ein äußeres Ende
der Motorwelle 54 ist in einen Aufnahmeabschnitt der Bremsvorrichtung 110 eingesetzt,
die auf der rechten Seite (der linken Seite in 5)
des Aufnahmeabschnitts des Zahnradgetriebes 6 ausgebildet
ist.
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In
dem Aufnahmeabschnitt des Zahnradgetriebes 6 ist ein Antriebszahnrad 69 an
einem mittleren Abschnitt der Motorwelle 54 ausgebildet.
Das Antriebszahnrad 69 greift direkt in ein zentrales Zahnrad 94 ein,
welches als Eingangszahnrad eines Antriebsgetriebesystems in dem
Planetenradmechanismus dient, der durch die Differentialgetriebeeinheit 5 gebildet
wird, wodurch der Antriebsgetriebezug gebildet wird, welcher eine
Ausgangsleistung des HST 21 an die Differentialgetriebeeinheit 5 überträgt. In der
vorliegenden Ausführungsform
ist die Motorwelle 54, welche die Ausgangswelle des HST 21 ist,
parallel zu der Achse 40L durch horizontales Anordnen des
Hydraulikmotors 53 des HST 21 parallel zu den
Achsen 40L und 40R auf diese Weise angeordnet.
Daher ist der Antriebsgetriebezug, der zwischen dem HST 21 und
der Differentialgetriebeeinheit 5 gebildet ist, nur durch
die beiden ineinandergreifenden Zahnräder 69 und 94,
das an der Motorwelle 54 ausgebildete Antriebszahnrad 69 sowie
das als Eingangszahnrad des Antriebsgetriebesystems dienende mittlere Zahnrad 94 gebildet,
so dass die Vorrichtung kompakt wird. Da ferner die Zahnräder 69 und 94 in
der Longitudinalrichtung miteinander in Eingriff stehen, wird die
Transaxle-Vorrichtung 2 kompakt,
und ihre vertikale Größe kann
verringert werden.
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Im
folgenden wird eine Struktur der Bremsvorrichtung 110 erläutert. Wie
in den 5, 7, 8 und dgl.
gezeigt ist, ist eine Bremsscheibe 195 nicht relativ drehbar,
aber verschiebbar an einem Außenendabschnitt
der Motorwelle 54 angebracht, und ein Bremsklotz 199 ist
zwischen die Bremsscheibe 195 und das Gehäuse 23 eingefügt. Eine
Bremssteuerwelle 197 ist vertikal an der dem Bremsklotz 199 gegenüberliegenden
Seite in bezug auf die Bremsscheibe 195 angeordnet. Ein
Teil der Bremssteuerwelle 197, der der Bremsscheibe 195 gegenüberliegt,
ist mit Ausnehmungen versehen, um eine Nockenfläche 197a zu bilden.
Ein Bremsklotz 196 ist zwischen die Nockenfläche 197a und
die Bremsscheibe 195 eingefügt. Ein oberes Ende der Bremssteuerwelle 197 steht
von dem Oberhälftenabschnitt 23d des
Gehäuses 23 nach
oben vor, und ein Basisende eines Bremssteuerhebels 198 ist
an diesem vorstehenden Abschnitt der Bremssteuerwelle 197 befestigt.
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Der
Bremssteuerhebel 198 ist mit dem Bremspedal über ein
Gestänge
oder dgl. verbunden. Wenn das Bremspedal niedergedrückt wird,
wird der Bremssteuerhebel 198 gedreht, und zusammen mit dieser
Drehbewegung wird die Bremssteuerwelle 197 gedreht, so
dass ein an einem vertikalen Endrand der Nockenfläche 197a ausgebildeter
Nocken auf die Bremsscheibe 195 über den Bremsklotz 196 drückt. Mit
dieser Bewegung gleitet die Bremsscheibe 195 an der Motorwelle 54 zum äußeren Ende
der Motorwelle 54 und wird durch den Bremsklotz 199 gegen
eine Innenwandfläche
des Gehäuses 23 gedrückt. Durch
sandwichartiges Einklemmen der Bremsscheibe 195 zwischen
den Nockenabschnitt der Bremssteuerwelle 197 und die Innenwandfläche des
Gehäuses 23 über die
Bremsklötze 196 und 199 auf
diese Weise wird die Motorwelle 54 abgebremst, um die Achsen 40L und 40R zu
bremsen.
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Im
folgenden wird der Schrägstellmechanismus
der beweglichen Taumelscheibe 57 der Hydraulikpumpe 52 erläutert. Wie
in 4 bis 6 und dgl. gezeigt ist, ist
eine Geschwindigkeitsänderungs-Steuerwelle 59 parallel
zu den Achsen 40L und 40R durch eine Seitenwand
des Gehäuses 23 gelagert,
die auf der linken Seite (der rechten Seite in 5)
gegenüber
der Bremsvorrichtung 110 angeordnet ist. In dem Gehäuse 23 ist
ein Arm 192 an einem inneren Ende der Geschwindigkeitsänderungs-Steuerwelle 59 befestigt,
und die bewegliche Taumelscheibe 57 ist mit dem äußeren Ende
des Arms 192 verbunden, wie 6 zeigt.
Die bewegliche Taumelscheibe 57 ist zwar vom sogenannten
Cradle-Typ, es kann aber auch eine bewegliche Taumelscheibe vom
Trunnion-Typ statt der Scheibe vom Cradle-Typ verwendet werden,
um eine integrale Transaxle-Vorrichtung 2a zu bilden, die
in 17 gezeigt ist und später beschrieben wird.
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Andererseits
ist gemäß 4 bis 6 ein Geschwindigkeitsänderungs-Steuerhebel 60 an
der Geschwindigkeitsänderungs-Steuerwelle 59 außerhalb
des Gehäuses 23 befestigt.
Der Geschwindigkeitsänderungs-Steuerhebel 60 ist
mit Geschwindigkeitsänderungs-Betätigungsmitteln
(dem Geschwindigkeitsänderungspedal 15 in
der vorliegenden Ausführungsform),
wie z.B. einem Hebel oder einem Pedal, durch einen Gestängemechanismus
oder dgl. verbunden.
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Eine
Fahrrichtung (vorwärts
oder rückwärts) und
eine Fahrgeschwindigkeit werden durch Niederdrücken des Geschwindigkeitsänderungspedals 15 eingestellt,
und basierend auf diesem Niederdrückvorgang werden der Geschwindigkeitsänderungs-Steuerhebel 60,
die Geschwindigkeitsänderungs-Steuerwelle 59 und
der Arm 192 gemeinsam gedreht, und die bewegliche Taumelscheibe 57 wird zu
einer Position schräg
gestellt, die einer Einstellposition des Geschwindigkeitsänderungspedals 15 entspricht.
Die Austragsrichtung und die Austragsölmenge des Hydrauliköls von der
Hydraulikpumpe 52 werden bestimmt, das Hydrauliköl wird zwischen
der Hydraulikpumpe 52 und dem Hydraulikmotor 53 über das
Paar Ölwege 51x in
den mittleren Abschnitt 51 zirkuliert, und der Hydraulikmotor 53 wird
angetrieben, um die Motorwelle 54 in der eingestellten
Drehrichtung und mit der eingestellten Drehgeschwindigkeit zu drehen.
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Ein
Hydraulikdruckkreislauf in dem mittleren Abschnitt 51 wird
im folgenden mit Bezug auf 16 und
dgl. erläutert.
Beide Ölwege 51x stehen
in Verbindung mit einem gemeinsamen Einlassweg 295, der
Hydrauliköl
in den mittleren Abschnitt 51 über das Siebteil 306 durch
Rückschlagventile 291 einsaugt. Jedes
der Rückschlagventile 291 ist
ein Rückschlagventil,
das nur öffnet,
wenn das Hydrauliköl
angesaugt wird, um eine Leckage des Hydrauliköls aus dem Einlassweg 295 zu
verhindern.
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Ein
Bypasskreislauf parallel zu den Rückschlagventilen 291,
der eine Drosselklappe 299 umgeht, ist zwischen dem Einlassweg 295 (oder
einem Ölbehälter im
Gehäuse 23)
und einem der Ölwege 51x vorgesehen,
der einen höheren
Druck aufweist als der andere, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Die
Drosselklappe 299 öffnet
sich über
eine Strecke zwischen einer Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe 57 und
einer geringfügig
zu der Rückwärtsfahrseite
hin versetzten Position. Bei dieser Gestaltung wird, wenn die bewegliche
Taumelscheibe 57 aus der korrekten Neutralposition infolge
eines Einstellfehlers des Gestängemechanismus
oder dgl. geringfügig
zu der Rückwärtsfahrseite
hin versetzt ist, obwohl das Geschwindigkeitsänderungspedal 15 in
die Neutralposition gestellt ist (d.h. in einen Zustand, in dem
das Pedal nicht niedergedrückt
ist, weder in der Vorwärtsfahrrichtung
noch in der Rückwärtsfahrrichtung),
der Bypasskreislauf geöffnet,
und das Hydrauliköl
aus dem Ölweg 51x wird
mit höherem
Druck über
die Drosselklappe 299 abgezogen. Bei dieser Gestaltung
wird eine Kriecherscheinung vermieden, die Neutralposition wird
zu der rückwärtigen Seite
hin vergrößert und
die Fabrikeinstellung der Leistung wird leicht. D.h., auch wenn
die bewegliche Taumelscheibe 57 sich nicht strikt in der
Neutralposition befindet, kann die Hydraulikpumpe 52 im neutralen
Zustand bis zu der Position verbleiben, die geringfügig nach
hinten versetzt ist, und eine zum Zwischenfügen des Gestängemechanismus
zwischen das Geschwindigkeitsänderungspedal
und den Geschwindigkeitsänderungshebel 60 erforderliche
Genauigkeit wird geringer.
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Statt
dem Bypasskreislauf, oder zusätzlich zu
diesem, kann ein weiterer Bypasskreislauf mit einer Drossel, die
sich über
eine Strecke zwischen einer Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe 57 und
einer geringfügig
zu der Vorwärtsfahrseite
hin versetzten Position öffnet,
parallel zu den Rückschlagventilen 291 zwischen
dem Ölweg 51x,
dessen Druck erhöht
ist, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, und
dem Einlassweg 295 (oder dem Ölbehälter im Gehäuse 23) angeordnet
sein, wodurch die Hydraulikpumpe 52 in der Neutralposition
auch dann verbleiben kann, wenn die bewegliche Taumelscheibe 57 geringfügig von
der Neutralposition zu der Vorwärtsfahrseite
hin versetzt ist.
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Ein
Drainagesteuerwebel 390 und eine Drainagesteuerwelle 391,
die in 8 gezeigt sind, dienen dazu, einen Leerlauf der
Motorwelle 54 durch Abzug des Hydrauliköls in den beiden Ölwegen 51x des
mittleren Abschnitts 51 zu ermöglichen, so dass, wenn ein
Fahrzeug, das die Transaxle-Vorrichtung 2 aufweist, abgeschleppt
wird, der Ziehwiderstand des Fahrzeugs verringert werden kann. Wenn
die Drainagesteuerwelle 391 von der Longitudinalrichtung
aus betrachtet wird, wie in 8 dargestellt
ist, ist die Drainagesteuerwelle 391 vertikal parallel
zu der Motor-Montagefläche 51b des
mittleren Abschnitts 51 angeordnet, und ist drehbar durch
ein oberes Ende des Oberhälftenabschnitts 23t des
Gehäuses 23 und den
mittleren Abschnitt 51 gelagert. Ein oberes Ende der Drainagesteuerwelle 391 steht
von dem Oberhälftenabschnitt 23t des
Gehäuses 23 nach
oben vor, und ein Basisende des Drainagesteuerhebels 390 ist an
diesem vorstehenden Ende der Drainagesteuerwelle 391 befestigt.
Die Drainagesteuerwelle 391 ist an ihrem unteren Ende mit
einem Nocken ausgebildet. Ferner ist ein Stößelstift 392 in der
Umgebung der Motorwelle 54 für eine Gleitbewegung in einer Richtung
parallel zu der Motorwelle 54 angeordnet. Ein Ende des
Stößelstifts 392 ist
auf einen Nocken gerichtet, der an einem unteren Ende der Drainagesteuerwelle 391 vorgesehen
ist, und sein anderes Ende ist auf den Zylinderblock 63 gerichtet.
Die Motor-Montagefläche 51b ist
mit einer Öffnung
ausgebildet, so dass der Stößelstift 392 zum
Zylinderblock 63 hin vorstehen kann (die Öffnung ist
in 11 weggelassen).
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Üblicherweise
steht der Stößelstift 392 nicht in
Kontakt mit dem Nocken, und sein äußeres Ende steht nicht von
der Motor-Montagefläche 51b vor. Falls
der Drainagesteuerhebel 390 von diesem Zustand weg gedreht
wird, wird die Drainagesteuerwelle 391 gemeinsam mit diesem
gedreht, der an einem unteren Ende der Drainagesteuerwelle 391 gelegene Nocken
drückt
den Stößelstift 392 zum
Zylinderblock 63 hin, der Stößelstift 392 steht
von der Motor-Montagefläche 51b vor,
um auf den Zylinderblock 63 zu drücken, und der Zylinderblock 63 wird
von der Motor-Montagefläche 51b getrennt.
Bei dieser Gestaltung wird das Hydrauliköl über beide Ölwege 51x in den Ölbehälter im
Gehäuse 23 über die
nierenförmigen Öffnungen 51f der
Motor-Montagefläche 51b abgezogen,
und der Hydraulikmotor 53 kann im Leergang laufen.
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Als
nächstes
wird das Lenk-HST 22 detailliert erläutert. Wie in den 5 bis 7 sowie 9 und 12 gezeigt
ist, sind die Hydraulikpumpe 71 mit variabler Kapazität und der
Hydraulikmotor 72 mit feststehender Kapazität an dem
mittleren Abschnitt 75 angebracht, und die Hydraulikpumpe 71 sowie
der Hydraulikmotor 72 stehen über ein Paar Ölwege 75x,
die im mittleren Abschnitt 75 ausgebildet sind, miteinander
in Fluidverbindung, wie 16 zeigt.
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Wie
in 13 gezeigt ist, umfasst der mittlere Abschnitt 75 eine
Pumpen-Montagefläche 75a und eine
Motor-Montagefläche 75b,
die senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Falls die Motor-Montagefläche 75b vertikal
angeordnet ist und im Seitenschnitt betrachtet wird, bilden ein
Trommelabschnitt des mittleren Abschnitts 75, der an seiner
oberen Oberfläche
mit der Pumpen-Montagefläche 75a versehen ist,
und dessen anderer Trommelabschnitt, der an seiner Seitenfläche mit
der Motor-Montagefläche 75b versehen
ist, eine im wesentlichen rechtwinklige L-Form. Daher sind die beiden
Drehachsen der Pumpenwelle 26 der Hydraulikpumpe 71 und
der Motorwelle 77 des Hydraulikmotors 72, die
am mittleren Abschnitt 75 über die Montagefläche 75a und 75b angebracht
sind, senkrecht zueinander, wie 9, 12 und
dgl. zeigen.
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Wie
in 13 gezeigt ist, ist basierend auf einem Zustand,
in dem die Pumpen-Montagefläche 75a nach
oben gerichtet ist und horizontal angeordnet ist, die Pumpen-Montagefläche 75a in
ihrer Mitte mit einem Wellenloch 75c ausgebildet, das in
der Vertikalrichtung ausgerichtet ist, und ein Paar nierenförmiger Öffnungen 75d sind
so ausgebildet, dass sie das Wellenloch 75c umgeben, wobei
beide nierenförmigen Öffnungen 75d jeweils
mit den Ölwegen 75x in Verbindung
stehen. Die vertikale Pumpenwelle 26 ist drehbar in das
mittige Wellenloch 75c eingesetzt und dreh-/schwenkbar
in diesem gelagert, ein Zylinderblock 46 ist drehbar und
verschiebbar an der Pumpen-Montagefläche 75a angeordnet,
und die Pumpenwelle 26 ist relativ nicht drehbar in das
mittige Wellenloch des Zylinderblocks 46 eingesetzt und
in diesem verblockt. Mehrere vertikale Zylinder sind in dem Zylinderblock 46 derart
ausgebildet, dass sie die Pumpenwelle 26 umgeben, ein Kolben 47 ist
verschiebbar in jedem Zylinder über
eine Vorbelastungsfeder (nicht gezeigt) für eine Hin- und Herbewegung eingesetzt, und die
Köpfe aller
Kolben 47 werden gegen die bewegliche Taumelscheibe 76 gedrückt und mit
dieser in Kontakt gebracht. Auf diese Weise ist die Axialkolben-Hydraulikpumpe 71 mit
variabler Kapazität
in dem mittleren Abschnitt 75 gemäß 12 und dgl.
ausgebildet. Die Austragsölmenge
und die Austragsrichtung der Hydraulikpumpe 71 werden durch die
Schrägstellfunktion
der beweglichen Taumelscheibe 76 geändert. Diese Schrägstellfunktion
der beweglichen Taumelscheibe 76 wird später beschrieben.
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Wie
die Pumpen-Montagefläche 75a ist
die Motor-Montagefläche 75b in
ihrer Mitte mit einem horizontalen Wellenloch 75e sowie
mit einem Paar nierenförmiger Öffnungen 75f ausgebildet,
die das Wellenloch 75e umgeben, wobei die nierenförmigen Öffnungen 75f jeweils
mit den Ölwegen 75x in
Verbindung stehen. Die Motorwelle 77 ist in das mittige
Wellenloch 75e drehbar eingesetzt und dreh-/schwenkbar
horizontal in diesem gelagert. Ein Zylinderblock 80 ist
drehbar und verschiebbar an der Motor-Montagefläche 75b angebracht,
und die Motorwelle 77 ist relativ nicht drehbar in ein
mittiges Wellenloch des Zylinderblocks 80 eingesetzt und
in diesem verblockt. Wie in 9 und dgl.
gezeigt ist, ist der Zylinderblock 80 mit mehreren horizontalen
Zylindern ausgebildet, welche die Motorwelle 77 umgeben,
ein Kolben 82 ist verschiebbar in jeden der Zylinder für eine Hin-
und Herbewegung mittels einer Vorbelastungsfeder (nicht gezeigt)
eingesetzt. Die Köpfe
aller Kolben 82 werden gegen die feststehende Taumelscheibe 85 gedrückt und
mit dieser in Kontakt gebracht. Auf diese Weise ist der Axialkolben-Hydraulikmotor 72 mit
feststehender Kapazität
auf der Seite des mittleren Abschnitts 75 ausgebildet.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist, wenn das Lenk-HST 22 in
seinem Aufnahmeabschnitt in der ersten Kammer R1 angeordnet ist,
sein mittlerer Abschnitt 75 gemäß 5 und dgl.
in einem Zustand angeordnet, in dem die Pumpen-Montagefläche 75a horizontal
nach oben gerichtet ist, und die Motor-Montagefläche 75b vertikal ausgerichtet
ist, so dass sie einer Vorderfläche
des Aufnahmeabschnitts des Zahnradgetriebes 6 in der zweiten
Kammer R2 gegenüberliegt.
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Wie
in 9 gezeigt ist, ist die bewegliche Taumelscheibe 76 kippbar
in der Taumelscheiben-Aufnahmeausnehmung
aufgenommen, welche an der Decke des Oberhälftenabschnitts 23d des
Gehäuses 23 ausgebildet
ist. Wie in 5 und 9 gezeigt
ist, wird die feststehende Taumelscheibe 85 von der vorderen
Wand der Trennwand 23i gelagert, welche den Aufnahmeabschnitt
des Zahnradgetriebes 6 in der zweiten Kammer R2 umgibt.
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Wie
in den 4, 6 und dgl. gezeigt ist, durchsetzt
die Pumpenwelle 26 die bewegliche Taumelscheibe 76 und
steht über
das Gehäuse 23 vor, und
eine Eingangsriemenscheibe 28 ist an diesem nach oben vorstehenden
Abschnitt der Pumpenwelle 26 befestigt und ist mit einer
an der Ausgangswelle 11a des Motors 11 befestigten
Ausgangsriemenscheibe über
einen Riemen gemäß 16 verbunden.
Die Pumpenwelle 26 wird als Eingangswelle des HST 22 auf
diese Weise eingesetzt. Ein Kühlgebläse 42 kann
an dem nach außen
vorstehenden Abschnitt der Pumpenwelle 26 befestigt sein,
wie mit der gestrichelten Linie in 6 gezeigt
ist.
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Andererseits
durchsetzt, wie in 5, 9 und dgl.
dargestellt ist, die Motorwelle die feststehende Taumelscheibe 85 und
erstreckt sich horizontal nach hinten, und ihr hinteres Ende ist
in dem Aufnahmeabschnitt des Zahnradgetriebes 6 in der
zweiten Kammer R2 angeordnet. Das hintere Ende der Motorwelle 77 ist
mit einem Kegelzahnrad 104 ausgebildet. Ein Doppel-Lenkgetriebezug
ist als Teil des Zahnradgetriebes 6 vom Kegelrad 104 aus
bis zu den linken Ringzahnrädern 99 der
Differentialgetriebeeinheit 5 ausgebildet. Der Lenkgetriebezug
von der Motorwelle 77, welche die Ausgangswelle des Lenk-HST 22 zu
der Differentialgetriebeeinheit 5 ist, erstreckt sich in
der Longitudinal- und Horizontalrichtung. Daher ist der Lenkgetriebezug
zwischen der Motorwelle 77 und der Differentialgetriebeeinheit 5 ausgebildet,
welche hinter der Motorwelle 77 angeordnet ist, womit ihre
vertikale Größe gering
ist und die Höhe
der Transaxle-Vorrichtung 2 reduziert wird. Dieser Lenkgetriebezug
wird im Detail später
beschrieben.
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Im
folgenden wird der Neigungs- bzw. Schrägstellmechanismus der beweglichen
Taumelscheibe 76 der Hydraulikpumpe 71 erläutert. Wie
in den 4 bis 6 gezeigt ist, ist eine Lenksteuerwelle 73 parallel
zu den Achsen 40L und 40R durch die Seitenwand
des Oberhälftenabschnitts 23d des Gehäuses 23 gelagert.
In dem Gehäuse 23 ist
ein Arm 191 an einem inneren Ende der Lenksteuerwelle 73 befestigt,
und die bewegliche Taumelscheibe 76 ist mit dem äußeren Ende
des Arms 191 verbunden, wie in 6 gezeigt
ist. Die bewegliche Taumelscheibe 26 ist zwar vom sogenannten
Cradle-Typ, es kann aber auch eine bewegliche Taumelscheibe vom
Zapfen-Typ verwendet werden.
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Andererseits
ist ein Lenksteuerhebel 193 an der Lenksteuerwelle 73 außerhalb
des Gehäuses 23 befestigt.
Der Lenksteuerhebel 193 ist mit dem Lenkmechanismus (dem
Lenkrad 14 in der vorliegenden Ausführungsform), beispielsweise
einem Hebel oder einem Pedal, über
einen Gestängemechanismus oder
dgl. verbunden.
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Eine
Lenkrichtung (rechts oder links) und ein Lenkwinkel werden durch
einen Drehvorgang des Lenkrads 14 eingestellt, und basierend
auf dieser Lenkung werden der Lenksteuerhebel 193, die
Lenksteuerwelle 73 und der Arm 191 gemeinsam gedreht und
die bewegliche Taumelscheibe 76 zu einer Position schräggestellt,
die einer Einstellposition des Lenkrads 14 entspricht.
Die Austragsrichtung und die Austragsölmenge des Hydrauliköls von der
Hydraulikpumpe 71 werden festgelegt, das Hydrauliköl wird zwischen
der Hydraulikpumpe 71 und dem Hydraulikmotor 72 über das
Paar Ölwege 75x im
mittleren Abschnitt 75 zirkuliert, und der Hydraulikmotor 72 wird
angetrieben, um die Motorwelle 77 in der eingestellten
Drehrichtung und mit der eingestellten Drehgeschwindigkeit zu drehen.
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Im
folgenden wird ein Hydraulikdruckkreislauf in dem mittleren Abschnitt 75 mit
Bezug auf 16 und dgl. erläutert. Beide Ölwege 75x stehen in
Verbindung mit einem gemeinsamen Einlassweg 289, welcher
Hydrauliköl
in den mittleren Abschnitt 75 über das Siebteil 306 durch
Rückschlagventile 292 saugt.
Jedes der Rückschlagventile 292 ist
ein Rückschlagventil,
das nur öffnet,
wenn das Hydrauliköl
angesaugt wird, um zu vermeiden, dass das Hydrauliköl aus dem
Einlassweg 289 leckt.
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Der
Bypasskreislauf mit der Drosselklappe zum Vergrößern der Neutralposition, die
in dem mittleren Abschnitt 51 vorgesehen ist, ist nicht
in dem mittleren Abschnitt 75 der vorliegenden Ausführungsform
vorgesehen, da eine Reaktion des Lenkvorgangs des Lenkrads 14 vergrößert wird.
Jeder der Ölwege 75x und
der Einlassweg 289 (oder der Ölbehälter im Gehäuse 23) können aber
parallel zu dem Rückschlagventil 292 über einen
solchen Bypasskreislauf mit der Drosselklappe verbunden werden, so
dass das Lenkrad 14 einen Geradelauf innerhalb eines geringfügigen lateralen
Verdrehungsbereichs von der geraden Position sicherstellen kann.
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Wie
in 4 bis 7 und 9 gezeigt
ist, ist ein Drainageelement 389 zum zwangsläufigen Abziehen
von Öl
in den beiden Ölwegen 75x an
einem vorderen Abschnitt des mittleren Abschnitts 75 angebracht.
Das Drainageelement 389 hat ein Paar paralleler Stößelstifte 389c,
die verschiebbar im mittleren Abschnitt 75 von dessen Vorderseite
her eingesetzt sind, wobei die hinteren Enden der Stößelstifte 389c in
der Umgebung der Rückschlagventile 292 angeordnet
sind. Beide Stößelstifte 389c sind
integral durch einen Verbindungsrahmen 389b verbunden. Ein
Drainagestiftknopf 389a erstreckt sich nach vorne von dem
Verbindungsrahmen 389b. Der Drainagestiftknopf 389b steht
von einem Vorderende des Gehäuses 23 nach
vorne vor.
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Wenn
ein Fahrzeug mit der Transaxle-Vorrichtung 2 nach obiger
Beschreibung gezogen wird, wird der Drainagesteuerhebel 390 so
gedreht, dass das Hydrauliköl
in dem HST 21 abgezogen wird, und der Drainagestiftknopf 389 wird
gleichzeitig gedrückt. Mit
diesen Vorgängen
werden beide Stößelstifte 389c tief
in den mittleren Abschnitt 75 gedrückt, um auf die Rückschlagventile 292 zu
drücken,
um diese Ventile zwangsläufig
zu öffnen.
Mit diesem Vorgang wird das Öl
aus dem Ölweg 75x mit
höherem
Druck in den Einlassweg 289 abgezogen, und der Hydraulikmotor 72 kann
im Leerlauf arbeiten, und der Ziehwiderstand kann verringert werden.
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Als
nächstes
wird das Zahnradgetriebe 6 detailliert unter Bezugnahme
auf die 5 bis 7, 14 und 16 erläutert. In
dem Zahnradgetriebe 6 umfaßt der zwischen der Motorwelle 54,
welche die Ausgangswelle des Antriebs HST 21 und der Differentialgetriebeeinheit 5 ist,
gebildete Antriebsgetriebezug das Antriebszahnrad 69 auf
der Motorwelle 54 und das zentrale Zahnrad 94 auf
der Motorwelle 54, die mit einander in Eingriff stehen,
wie oben erwähnt
wurde. Ein Sonnenrad bzw. Tellerrad 495 ist an einem mittleren
Abschnitt des zentralen Zahnrads 94 befestigt, wie später beschrieben
wird, so dass die Drehung der Motorwelle 54 auf das Sonnenrad 95 übertragen
wird. D.h., die Ausgangsleistung des Antriebs HST 21 wird
auf das Sonnenrad 95 übertragen. Diese
Art und Weise der Kraftübertragung
ist mit schwarzen Pfeilen in 14 dargestellt.
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Andererseits
ist in dem Doppel-Lenkgetriebezug, der zwischen der Motorwelle 77,
welche die Ausgangswelle des HST 22 ist, und einem Paar Ringrädern 99 ausgebildet
ist, welche die Eingangszahnräder
des Lenkgetriebesystems in dem von der Differentialgetriebeeinheit 5 gebildeten
Planetenradmechanismus sind, die Drehwelle 105 horizontal
parallel zu den Achsen 40L und 40R (senkrecht
zu der Motorwelle 77, von oben betrachtet) hinter dem am hinteren
Ende der Motorwelle 77 gemäß 5 und dgl.
vorgesehenen Kegelzahnrad 104 angeordnet. Die gegenüberliegenden
Enden der Drehwelle 105 sind an linken und rechten Wänden der
Trennwand 23i befestigt und gehaltert, welche den Aufnahmeabschnitt
des Zahnradgetriebes 6 der zweiten Kammer R2 umgibt. Linke
und rechte Hülsen 111 sind
lose drehbar an der Drehwelle 105 angebracht, um eine Ringform
zu bilden. Ein Kegelzahnrad 106 ist an jeder der Hülsen 111 befestigt,
um eine Ringform zu bilden. Die beiden Kegelräder 106 sind symmetrisch
in bezug auf eine Verlängerung
der Motorwelle 77 angeordnet, und das Kegelzahnrad 106 steht
in Eingriff mit jedem der Kegelzahnräder 104. Kraftübertragungsräder 107 sind
relativ nicht drehbar an den Hülsen 111 vorgesehen.
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Die
Motorwelle 54 ist hinter der Drehwelle 105 parallel
zu dieser angeordnet, und ein Paar Untersetzungsgetrieberäder 108 sind
lose drehbar auf der Motorwelle 54 symmetrisch in bezug
auf das Antriebszahnrad 69 vorgesehen. Jedes Untersetzungsgetrieberad 108 ist
ein Doppelzahnrad mit einem Zahnrad 108a großen Durchmessers
und einem Zahnrad 108b kleinen Durchmessers. Das Zahnrad 108a großen Durchmessers
steht mit dem Kraftübertragungsrad 107 in
Eingriff, und das Zahnrad 108b kleinen Durchmessers steht
mit jedem der Ringräder 99 in
Eingriff (die Eingangszahnräder
eines Lenkgetriebesystems in der Differentialgetriebeeinheit 5 sind),
welche an linken und rechten Seiten der Differentialgetriebeeinheit
in bezug auf das mittlere Zahnrad 94 angeordnet sind.
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Wie
oben beschrieben wurde, ist jede Zahnradlinie des Doppel-Lenkgetriebezugs
mit dem Kegelzahnrad 106, dem Kraftübertragungsrad 107 und dem
Untersetzungszahnrad 108 von der Motorwelle 77 bis
zu jedem Ringrad 99 der Differentialgetriebeeinheit 5 gebildet.
Falls die Motorwelle 77 gedreht wird, drehen sich die den
Lenkgetriebezug bildenden Zahnräder
in den entgegengesetzten Richtungen zwischen den beiden Linien.
Ein Kraftfluß von
der Motorwelle 77 zur Differentialgetriebeeinheit 5 über diesen
Lenkgetriebezug ist mit den Hohlpfeilen in 14 dargestellt.
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Als
nächstes
wird ein Aufbau der Differentialgetriebeeinheit 5 unter
Bezugnahme auf die 5 bis 7, 9 und 14 bis 16 erläutert. Das
mittlere Zahnrad 94 ist an einem lateral zentralen Abschnitt
angeordnet. Wie in 15 und dgl. gezeigt ist, ist
das mittlere Zahnrad 94 an seinem mittleren Abschnitt mit
einem zentralen Loch versehen, das als Innenzahnrad ausgebildet
ist, dessen Zähne
entsprechend denjenigen des Sonnenrads 95 geformt sind.
Das Sonnenrad 95 ist in das zentrale Loch eingesetzt und
darin relativ nicht drehbar verblockt. Da das mittlere Zahnrad 94 mit
dem auf der Motorwelle 54 nach obiger Beschreibung ausgebildeten
Antriebszahnrad 69 in Eingriff steht, wird das Sonnenrad 95 gemeinsam
mit dem mittleren Zahnrad 94 durch die Drehung der Motorwelle 54 angetrieben. D.h.,
die Ausgangsleistung des Antriebs-HST 21 wird auf das Sonnenrad 95 übertragen.
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Die
Ringzahnräder 99 sind
an linken und rechten Seiten des mittleren Zahnrads 94 angeordnet.
Ein scheibenartiger Träger 97 ist
relativ drehbar an einem Innenumfang jedes der Ringräder 99 angesetzt.
Keilnuten sind in einem zentralen Loch jedes der Träger 97 ausgebildet,
und Keile 40b, die an inneren Endabschnitten jeder der
Achsen 40L und 40R (nachstehend "jeder Achse 40") durch die zentralen Löcher eingesetzt
und relativ nicht drehbar durch die Keile des Trägers 97 verblockt.
Ferner steht ein inneres Ende 40a jeder Achse 40 zu
dem mittleren Zahnrad 94 von dem zentralen Loch des Trägers 97 vor, und
die inneren Enden 40a der Achsen 40L und 40R sind
drehbar in das laterale Durchgangsloch des Sonnenrads 95 in
anliegender Weise eingesetzt.
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Ein
Innenzahnrad 98 ist integral am Innenumfang jedes der Ringräder 99 ausgebildet,
so dass es an den Außenumfang
des Trägers 97 angrenzt, der
in das Ringrad 99 eingesetzt ist. Das Sonnenrad 95 befindet
sich in der Mitte eines von dem Innenzahnrad 98 gebildeten
Kreises, von der Seite betrachtet. Mehrere Planetenräder 96 (in
der vorliegenden Ausführungsform
drei) die durch jeden Träger 97 drehbar
gelagert sind, sind in den Raum zwischen dem Sonnenrad 95 und
dem Innenzahnrad 98 eingefügt, und jedes der Planetenräder 96 steht
sowohl mit dem Sonnenrad 95 als auch dem Innenzahnrad 98 in Eingriff.
Auf diese Weise bildet die Differentialgetriebeeinheit 5 das
Paar linker und rechter Planetenradmechanismen, welche das zentrale
Zahnrad 94 sandwichartig umfassen.
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In
jedem der Planetenradmechanismen wird das Sonnenrad 95,
das integral mit dem zentralen Zahnrad 94 ist, welches
als Eingangszahnrad des Antriebsgetriebesystems dient, von der Ausgangsleistung
des HST 21 als Antriebskraft gedreht. Jedes Innenzahnrad 98,
das integral mit dem Ringrad 99 ist, und das andererseits
als Eingangszahnrad des Lenkgetriebesystems dient, wird von der
Ausgangsleistung des HST 22 gedreht. Mit dieser Drehung
umläuft die
Gruppe der Planetenräder 96 das
Sonnenrad 95, und mit diesem Umlauf dreht sich der Träger 97,
und jede Achse 40, die integral mit dem Träger 97 ist, dreht
sich (ebenfalls).
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Falls
sich die Motorwelle 77 dreht, drehen sich die beiden Ringräder 99 in
entgegengesetzten Richtungen mit der gleichen Geschwindigkeit über den
Dual-Lenkgetriebezug des Zahnradgetriebes 6 nach obiger
Beschreibung, eine Umfangsgeschwindigkeit des Trägers 97 eines der
Planetenradmechanismen wird gleich einer Summe einer Umfangsgeschwindigkeit
des Sonnenrads (des zentralen Zahnrads 94), und eine Umfangsgeschwindigkeit
des Innenzahnrads 98 (Ringrads 99) des einen Planetenradmechanismus,
und eine Umfangsgeschwindigkeit des Trägers 97 des anderen
Planetenradmechanismus wird gleich einer Geschwindigkeit, die durch Subtrahieren
einer Umfangsgeschwindigkeit des Innenzahnrads 98 des anderen
Planetenradmechanismus von einer Umfangsgeschwindigkeit des Sonnenrads 95 erhalten
wird. Mit dieser Ausgestaltung wird ein Unterschied zwischen den
Drehgeschwindigkeiten der Achsen 40L und 40R hergestellt,
um das Fahrzeug zu wenden.
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In 14 sind
in der Differentialgetriebeeinheit 5 Kraftströme, die
auf das zentrale Zahnrad 94 über den Antriebsgetriebezug
des Zahnradgetriebes 6 übertragen
werden, und weiter auf die Träger 97 über das
Sonnenrad 95 bzw. die Planetenräder 96 übertragen
werden, mit schwarzen Pfeilen dargestellt. Ferner sind zwei Kraftströme, die
auf beide Ringräder 99 über den
Dual-Lenkgetriebezug des Zahnradgetriebes 6 übertragen
werden, und auf die Träger 97 über das
Innenzahnrad 98 bzw. die Planetenräder 96 übertragen
werden, mit hohlen Pfeilen dargestellt.
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Ein
Kraftfluß von
jedem Träger 97,
der auf diese Weise sowohl Antriebskraft als auch Lenkkraft erhalten
hat, zu jeder Achse 40 ist jeweils mit schattierten Pfeilen
dargestellt.
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In
dem Aufbau der Differentialgetriebeeinheit 5 gibt es, da
der Träger 97 als
Ausgangsabschnitt jedes Planetenradmechanismus, der integral an
jeder Achse 40 angebracht ist, in das Ringrad 99 als
Eingangsabschnitt jedes Planetenradmechanismus eingesetzt ist, keine
Positionsdifferenz in der Lateralrichtung zwischen dem Träger 97 und
dem Ringrad 99. Daher ist die Differentialgetriebeeinheit 5 in
der lateralen Richtung kompakt.
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Der
Aufbau der integralen Transaxle-Vorrichtung 2 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend beschrieben. Einige Modifikationen
der integralen Transaxle-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
werden als nächstes
erläutert.
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Eine
integrale Transaxle-Vorrichtung 2a gemäß 17 verwendet
eine bewegliche Taumelscheibe 57' vom Zapfentyp als die bewegliche
Taumelscheibe des HST 21 statt der beweglichen Taumelscheibe 57 vom
sog. Cradle-Typ, die bei der integralen Transaxle-Vorrichtung 2 verwendet
wird. Obwohl die horizontale Geschwindigkeitsänderungs-Steuerwelle 59 in
der Transaxle-Vorrichtung 2 der vorangehenden Ausführungsform
eingesetzt wurde, verwendet die Transaxle-Vorrichtung 2a eine vertikale
Geschwindigkeitsänderungs-Steuerwelle 59'. Ein Arm ist
an einem unteren Ende der Geschwindigkeitsänderungs-Steuerwelle 59' befestigt, und ein äußeres Ende
ist mit einer beweglichen Taumelscheibe 57' verblockt. Andererseits steht
ein oberes Ende der Geschwindigkeitsänderungs-Steuerwelle 59' nach oben durch
einen Deckenabschnitt des Gehäuses 23 (Oberhälftenabschnitt 23t)
vor, und ein Basisende eines Geschwindigkeitsänderungs-Steuerhebels 60' ist an dem
oberen Ende befestigt. D.h., der Geschwindigkeitsänderungs-Steuerhebel 60 der
Transaxle-Vorrichtung 2 wird in der Vertikalrichtung gedreht,
während
der Geschwindigkeitsänderungs-Steuerhebel 60' der Transaxle-Vorrichtung 2a in
der Horizontalrichtung gedreht wird. Dieser Geschwindigkeitsänderungs-Steuerhebel 60' ist mit einem
Geschwindigkeitsänderungs-Betätigungsmittel
am Fahrzeug, wie z.B. dem Geschwindigkeitsänderungspedal 15,
durch ein Verbindungsglied bzw. -gestänge oder dgl. verbunden. Der
Rest des Aufbaus ist der gleiche wie bei der Transaxle-Vorrichtung 2.
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Als
nächstes
wird bei einer integralen Transaxle-Vorrichtung 2b, die in den 18 und 19 gezeigt
ist, als zentraler Abschnitt des Lenk-HST 22 ein zentraler
Abschnitt 75' mit
d-Form in der Draufsicht wie der zentrale Abschnitt 51 statt
des zentralen Abschnitts 75 mit dem L-förmigen Seitenschnitt verwendet,
und die Drehkraft der Pumpenwelle 25, welche die Eingangswelle
des Antriebs-HST 21 ist, wird in die Pumpenwelle 26 als
Eingangswelle des HST 22 eingegeben.
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In
dem Lenk-HST 22 sind die Hydraulikpumpe 71 und
der Hydraulikmotor 72 longitudinal in der Transaxle-Vorrichtung 2 angeordnet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
aber ist, wenn ein zentraler Abschnitt 75' angeordnet ist, eine Pumpen-Montagefläche 75' entweder auf
der linken oder rechten Seite der Motor-Montagefläche 75'b (auf der Seite
des HST 21) angeordnet. Bei diesem Layout ist die Hydraulikpumpe 71 entweder
auf der linken oder der rechten Seite des Hydraulikmotors 72 angeordnet, und
es ist möglich,
die Transaxle-Vorrichtung 2b bereitzustellen, deren longitudinale
Länge im
Vergleich zu der Transaxle-Vorrichtung 2 entsprechend verkürzt ist.
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Da
ferner die Hydraulikpumpe 71 nahe der Hydraulikpumpe 72 des
HST 21 angeordnet ist, wird eine Distanz zwischen der Pumpenwelle 25 und
der Pumpenwelle 26 verkürzt,
und es ist möglich,
einen kompakten Antriebsgetriebezug zwischen die beiden Wellen 25 und 26 einzufügen. Hierbei
ist bei der vorliegenden Ausführungsform
ein Lenk-Antriebszahnrad 401 an der Pumpenwelle 25 des
Antriebs-HST 21 befestigt, ein Lenk-Eingangszahnrad 403 an der Pumpenwelle 26 des
HST 22 befestigt, und ein Kraftübertragungsrad 402 zwischen
die beiden Zahnräder 401 und 403 eingefügt, wodurch
ein Getriebezug zum Übertragen
von Kraft von der Pumpenwelle 25 zur Pumpenwelle 26 über die
Zahnräder 401, 402 und 403 gebildet
wird.
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Daher
stehen bei der Transaxle-Vorrichtung 2 die Pumpenwellen 25 und 26,
die Eingangswellen der HSTs 21 und 22 sind, aus
dem Gehäuse 23 nach oben
vor, um die Kraft bzw. Leistung vom Motor 11 zu erhalten,
in der Transaxle-Vorrichtung 2b der
vorliegenden Ausführungsform
aber steht nur die Pumpenwelle 25 vom Gehäuse 23 nach
oben vor, und die Eingangsriemenscheibe 27 ist an dem vorstehenden oberen
Ende befestigt, um die Kraft bzw. Leistung von dem Motor zu erhalten,
wobei die Motorleistung mit einer Eingangswelle in beide HSTs 21 und 22 eingegeben
werden kann. Der Rest des Aufbaus ist der gleiche wie bei der Transaxle-Vorrichtung 2.
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Als
weitere Ausführungsform
der integralen Transaxle-Vorrichtung
mit einem Aufbau, bei dem die Motorleistung in beide HSTs 21 und 22 mit
einer Eingangswelle eingegeben werden kann, ist eine integrale Transaxle-Vorrichtung 2c vorgesehen,
die in 20 dargestellt ist. D.h. im
Gehäuse 23 ist
ein Lenk-Antriebskettenrad 404 an der Pumpenwelle 25 des
Antriebs-HST 21 befestigt, ein Lenk-Eingangskettenrad 405 ist
an der Pumpenwelle 26 des Lenk-HST 22 befestigt,
und eine Kette 406 ist um die beiden Kettenräder 404 und 405 herumgelegt.
Die Pumpenwelle 25 steht aus dem Gehäuse 23 nach außen vor,
und die Eingangsriemenscheibe 27 ist an dem vorstehenden
Ende befestigt, um die Leistung von der Motor-Ausgangswelle 11a über den
Riemen aufzunehmen. In der vorliegenden Ausführungsform ist zusätzlich zu
der Eingangsriemenscheibe 27 eine PTO-Ausgangsriemenscheibe 410 ebenfalls
als Ausgangsleistungsmittel an einem PTO-Getriebesystem befestigt. Diese PTO-Leistung
wird zum Antrieb von mit einem Traktor zu verbindenden Zusatzgeräten verwendet,
wenn ein Fahrzeug, an dem die Transaxle-Vorrichtung 2c angebracht ist,
der Traktor ist. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie bei der
Transaxle-Vorrichtung 2.
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Wie
oben beschrieben wurde, stellt die vorliegende Erfindung eine kompakte
integrale Transaxle-Vorrichtung bereit, bei der speziell die vertikale Größe verringert
ist, und die Erfindung wird zusätzlich
zu dem in den Ausführungsformen
offenbarten Rasenmäher-Traktor
auch auf ein Fahrzeug angewandt, das eine stufenlose Geschwindigkeitsänderung
und eine kleine Wendebewegung erfordert, und kann zur Kompaktheit
des Fahrzeugs beitragen (speziell die Höhe des Fahrzeugs kann verringert
werden).