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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Getriebeaufbau eines
Arbeitsfahrzeugs.
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Stand der Technik
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Wie
im US-Patent Nr. 4706770 (nachstehend das "770er-Patent" genannt) offenbart ist, gibt es ein
vorbekanntes Getriebe eines Arbeitsfahrzeugs, welches eine Eingangswelle
zum Eingeben von Motorleistung über
ein stufenloses Getriebe (nachstehend als "CVT" bezeichnet),
eine antriebsmäßig mit
der Eingangswelle über
einen Umkehrmechanismus verbundene Zwischenwelle sowie eine Achse
oder Achsen, die antriebsmäßig mit
der Zwischenwelle über
einen Untersetzungsgetriebezug verbunden ist/sind, umfasst.
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Wie
in 4 des 770er-Patents dargestellt ist, ist eine
Zwischenwelle 100 parallel zu einer Eingangswelle 98 angeordnet,
von der ein Ende aus einem Getriebegehäuse 92 vorsteht. Zum
Abbremsen des Fahrzeugs bremst eine Einscheiben-Trockenscheibenbremse 148,
die an dem vorstehenden Abschnitt der Zwischenwelle 100 vorgesehen
ist, die Zwischenwelle 100 ab, wodurch die Räder 16 und 20 über Achsen 36,38,40 und 42 abgebremst
werden. Der Umkehrmechanismus zur Rückwärtsfahrt, der auf der Zwischenwelle 100 angeordnet
ist, umfasst ein Zahnrad 116 zur Vorwärtsfahrt und ein Kettenrad 120,
die auf der Zwischenwelle 100 angeordnet sind. Zwischen
dem Zahnrad 116 und dem Kettenrad 120 ist ein
kleines Ritzel 154 angeordnet, das in kämmendem Eingriff mit einem
Untersetzungsgetrieberad 156 an einer Differentialgetriebeeinheit 157 steht,
um damit den Untersetzungsgetriebezug zu bilden. Diese Bremsstruktur
ist insofern von Vorteil, als sowohl die rechten als auch linken
Achsen 36 bzw. 38 lediglich durch Abbremsen der Zwischenwelle 100 gebremst
werden.
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Der
herkömmlichen
Bremsstruktur des 770er-Patents mangelte es jedoch an Strapazierfähigkeit
und Zuverlässigkeit,
da die Trockenbremse 148 leicht versengt. Die in eine Nassbremse
umgewandelte Bremse 148 ist im Getriebegehäuse 92, das
als Ölsumpf
dient, angeordnet. Die Zwischenwelle 100 muss jedoch über den
Achsen 36 und 38 angeordnet werden, um eine ausreichende
Bodenfreiheit des Fahrzeugs zu gewährleisten. Um der auf der Zwischenwelle 100 über den
Achsen 36 und 38 vorgesehenen Bremse genügend Öl zuzuführen, muss eine
große Ölmenge in
das Gehäuse 92 eingefüllt werden,
wodurch die Zwischenwelle 100 in dieses eingetaucht ist.
Dieses Eintauchen ist unerwünscht, da
das Zahnrad 116, das Kettenrad 120 und dergleichen
das Öl
im Gehäuse
bewegen und dadurch einen Leistungsverlust, eine Gewichtszunahme
des Getriebes etc. verursachen.
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Abriss der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein kompaktes
Getriebe bereitzustellen, dessen Gehäuse mit Öl gefüllt ist, um als Ölsumpf zu
dienen, und das eine Eingangswelle, die Motorleistung über ein
CVT eingibt, eine Zwischenwelle, die antriebsmäßig mit der Eingangswelle über einen
Umkehrmechanismus verbunden ist, sowie eine antriebsmäßig mit
der Zwischenwelle über
einen Untersetzungsgetriebezug verbundene Achse umfasst, wobei das
Getriebe mit einer Nassbremse zum Abbremsen der Achse versehen ist,
während
ein Leistungsverlust, der durch das Öl im Gehäuse bewegende Zahnräder verursacht
wird, reduziert ist.
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Um
die Aufgabe zu erfüllen,
wird ein Getriebe nach Anspruch 1 gemäß der vorliegenden Erfindung
bereitgestellt, wobei an/auf der Zwischenwelle der Umkehrmechanismus
an einer axialen Endseite und ein Ritzel des Untersetzungsgetriebezugs
an der anderen axialen Endseite angeordnet sind. Eine Bremskammer
ist an einer Außenfläche der
Seitenwand des Gehäuses
gegenüber
dem Ritzel in Bezug auf die Seitenwand ausgebildet. Die Nassbremse
ist an einem Ende der Zwischenwelle vorgesehen, welche die Seitenwand
des Gehäuses
durchsetzt und sich in die Bremskammer hinein erstreckt. Öl in dem Gehäuse wird
durch das Untersetzungsgetrieberad verspritzt, so dass es über die
Seitenwand des Gehäuses
in die Bremskammer strömt
und in das Gehäuse
zurückkehrt.
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Aufgrund
des Aufbaus ist das Getriebe mit der Nassbremse versehen, die hinsichtlich
der Strapazierfähigkeit
und Zuverlässigkeit
von Vorteil ist. Das Öl
in dem Gehäuse
wird wirksam zum Schmieren und Kühlen
der Bremse genutzt, um die Stabilität der Bremsbetätigung zu
verbessern.
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Darüberhinaus
sind der Umkehrmechanismus, das Ritzel und die Nassbremse kompakt
auf der Zwischenwelle ausgerichtet, um so das Getriebe zu minimieren.
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Auch
wenn die Zwischenwelle über
der Achse angeordnet ist, wird die Bremskammer mit der Bremse auf
der Zwischenwelle mit Öl
versorgt, das von dem Untersetzungsgetrieberad verspritzt wird. Daher
muss der Ölpegel
nicht so hoch sein, dass die gesamte Zwischenwelle mit der Nassbremse
eingetaucht ist, wodurch Schmieröl
in dem Gehäuse
eingespart wird und ein Leistungsverlust, der von dem Bewegen des Öls durch
die Zahnräder
und dergleichen in dem Gehäuse
verursacht wird, wirksam eingeschränkt wird.
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Falls
das Gehäuse
mit einem Paar Lagerabschnitten ausgebildet ist, die lateral aus
den jeweiligen rechten und linken Seiten des Gehäuses vorstehen, um die Achse
zu lagern, kann die Bremskammer über
einem der axialen Abschnitte angeordnet sein. Damit wird das Getriebe
kompakter gestaltet, und der Totraum über dem Achslagerabschnitt
wird für
die Anordnung der Bremse genutzt.
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Falls
das CVT entweder auf der rechten oder linken Seite des Gehäuses angeordnet
ist, d.h., wenn die Eingangswelle zum Eingeben von Motorleistung über das
CVT entweder von der rechten oder linken Seite vorsteht, kann ferner
die Bremskammer lateral gegenüber
dem CVT in Bezug auf das Gehäuse
angeordnet sein. Damit werden die Bremskammer und das CVT lateral
in Bezug auf das Getriebegehäuse verteilt,
so dass sie einander nicht stören.
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Außerdem kann
an einer Innenfläche
der Seitenwand des Gehäuses
entlang einem Außenumfang
des Untersetzungsgetrieberads ein Führungselement zum Führen bzw.
Leiten des verspritzen Öls angeordnet
sein, das ein Abschlussende im wesentlichen über der Zwischenwelle aufweist.
Da das Führungselement
eine ausreichende Strömung
des in die Bremskammer verspritzten Öls erleichtert, wird die Ölzirkulation
zwischen der Bremskammer und dem Ölsumpf des Gehäuses weiter
gefördert
und damit ein Temperaturanstieg eingeschränkt.
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Ferner
können
ein Paar rechter und linker Achsteile, die differential über eine
Differentialgetriebeeinheit miteinander verbunden sind, als die
Achse dienen. Die Differentialfunktion der Differentialgetriebeeinheit
kann wegfallen, so dass die rechten und linken Achsteile integral
im Zusammenhang mit dem Betrieb der Nassbremse unmittelbar bevor
die Bremse zu wirken beginnt, verbunden werden können. Dementsprechend ist es
auch dann, wenn das Fahrzeug auf einer holprigen Straße fährt, so
dass die rechten und linken Achsteile unterschiedliche Belastungen
erfahren, möglich,
dass das Fahrzeug eine geradlinige Fahrt beibehält und dann anhält. Insbesondere
wird verhindert, dass sich das Fahrzeug unerwartet beim Bremsvorgang
dreht.
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Außerdem kann
die Differentialfunktion der Differentialgetriebeeinheit in Zusammenhang
mit der Betätigung
der Nassbremse unmittelbar nachdem die Bremse zu wirken beginnt,
aufgehoben werden. Demgemäß wird verhindert,
dass das voll abgebremste Fahrzeug sich unerwartet dreht, und gleichzeitig
optional ermöglicht,
dass es reibungslos wendet, wenn es sanft abgebremst wird. Als weitere
Wirkung kann im Vergleich mit einer Differentialgetriebeeinheit,
welche ihre Differentialfunktion unmittelbar vor Beginn der Bremsbetätigung aufhebt,
die Frequenz der Betätigung
zum Aufheben der Differentialfunktion der Differentialgetriebeeinheit
der vorliegenden Erfindung so reduziert werden, dass die Belastung
auf die Differentialgetriebeeinheit verringert und deren Lebensdauer
verlängert
wird.
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile gehen vollständig aus
der folgenden Beschreibung hervor.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen/Figuren
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Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines mit einem Getriebe gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Arbeitsfahrzeugs,
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2 ein
Diagramm eines Kraftübertragungssystems
des Arbeitsfahrzeugs,
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3 eine
perspektivische Vorderansicht des Getriebes,
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4 eine
rückwärtige Schnittansicht
eines inneren Aufbaus des Getriebes,
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5 eine
Seitenschnittansicht desselben,
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6 eine
abgewickelte Schnittansicht eines Betriebssystems für einen
Umkehrmechanismus,
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7 eine
abgewickelte Schnittansicht eines Betriebssystems für einen
Differentialverriegelungsmechanismus,
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8 eine
perspektivische Ansicht eines unterteilten Getriebegehäuseteils,
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9 eine
vergrößerte Schnittansicht
eines Aufbaus zum Schmieren einer Oberfläche einer Zwischenwelle für die Lagerung
eines angetriebenen Zahnrads zur Vorwärtsfahrt,
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10 eine
vergrößerte Schnittansicht
eines Lagerabschnitts des Getriebegehäuses zum Lagern der Zwischenwelle,
die in eine in dem Lagerabschnitt ausgebildete Nut bzw. Rille strömendes Öl zeigt,
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11 ein
Diagramm eines Verbindungsgestänges
zwischen einem Bremspedal und dem Differentialverriegelungsmechanismus,
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12 ein
Diagramm eines weiteren Verbindungsgestänges zwischen dem Bremspedal
und dem Differentialverriegelungsmechanismus.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Im
folgenden wird eine Beschreibung eines allgemeinen Aufbaus eines
Arbeitsfahrzeugs 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung, das in 1 gezeigt ist, gegeben.
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Das
Arbeitsfahrzeug 1 umfasst ein Chassis 10, auf
dem ein Fahrersitz 2 und ein hinter dem Sitz 2 angeordneter
Motor 3 angebracht sind. Ein Paar rechter und linker Seitenplatten
sind nebeneinander parallel angeordnet und an ihren hinteren Enden
miteinander verbunden, wodurch das Arbeitsfahrzeug 1 zu
einer U-Form, in der Draufsicht betrachtet, ausgebildet ist. Ein
Gehäuse 31 eines
Getriebes 4 ist feststehend zwischen den rechten und linken
Seitenplatten des Chassis 10 angeordnet. Ein Bettrahmen 10a zum
Anbringen eines Bettes auf diesem ist auf dem Chassis 10 über dem
Motor 3 und dem Getriebe 4 gehaltert.
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Eine
Eingangswelle 5 steht seitlich aus einer der rechten oder
linken Seitenflächen
(bei dieser Ausführungsform
links) des Getriebes 4 hervor. Ein stufenloses Riemengetriebe,
d.h. ein CVT 7, ist zwischen der Eingangswelle 5 und
einer Kurbelwelle 6 des Motors 3 eingefügt. Ein
paar rechter und linker Differentialjochwellen 14, die
als erste Achsen dienen, erstrecken sich lateral von der rechten
und linken Seite des Getriebes 4. Eine hintere Radachse 8, die
als zweite Achse dient, ist mit einem äußeren Ende jeder Jochwelle 14 über Universalgelenke
und eine Propellerwelle 15 verbunden (siehe 2).
Ein hinteres Antriebsrad 9 ist an einem äußeren Ende
jeder hinteren Radachse 8 befestigt.
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An
einem Vorderabschnitt des Fahrzeugs 1 ist ein Vorderachsgehäuse (nicht
dargestellt) gehaltert, in dem ein Paar rechter und linker Vorderachsen 11 und
eine Differentialgetriebeeinheit (nicht dargestellt), welche die
Vorderachsen 11 differential verbindet, angeordnet sind.
Vorderräder 12 sind
an äußeren Ende
jeweiliger Vorderachsen 11 so angebracht, dass die Vorderräder 12 entsprechend
der Betätigung
eines Steuerrads 13 steuerbar sind.
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Eine
vordere Säule
erhebt sich vor dem Sitz 2. Das Steuerrad 13 ist
an einem oberen Abschnitt der vorderen Säule angeordnet, und ein Umschalthebel 19 zum
Schalten der Fahrrichtung des Fahrzeugs zwischen Vorwärtsgang
und Rückwärtsgang
ist neben dem Steuerrad 13 angeordnet. Ein Gaspedal 21 ist
am Fuß der
vorderen Säule
angeordnet. Das Gaspedal 21 ist funktionsmäßig mit
einem Drosselventil (nicht dargestellt) zum Einstellen der in den
Motor 3 eingespritzten Kraftstoffmenge verbunden. Gemäß dem Betrag
des Niederdrückens
des Gaspedals 21 wird der Öffnungsgrad des Drosselventils
verändert, um
die gleichmäßige Kraftstoffeinspritzung
einzustellen bzw. anzupassen, wodurch die Drehgeschwindigkeit des/der
(Kurbelwelle 6 des) Motors 3 verändert wird.
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Wie
in 2 gezeigt ist, wird die Leistung des Motors 3 in
ein Getriebesystem im Getriebegehäuse 31 über die
Kurbelwelle 6 und das CVT 7 eingegeben. Ferner
wird die Motorleistung auf Hinterräder 9 zusammen mit
Hinterradachsen 8 von dem Getriebesystem über die
Differentialjochwellen 14 und die Kardanwellen 15 übertragen,
wodurch das Fahrzeug 1 angetrieben wird.
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Es
folgt nun eine Beschreibung eines inneren Aufbaus des am Fahrzeug 1 vorgesehenen
Getriebes 4 gemäß den 2 bis 10.
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Wie
in 2 und 3 gezeigt ist, werden der linke
Gehäusehälftenteil 31L und
der rechte Gehäusehälftenteil 31R über ihre
vertikal umgebenden Verbindungsebenen so miteinander verbunden,
dass sie das Getriebegehäuse 31 bilden,
in dem rechte und linke Differentialjochwellen (erste Achsen) 14, eine
Differentialgetriebeeinheit 32, welche die Jochachsen 14 differential
miteinander verbindet, ein Differentialverriegelungsmechanismus 33 und
ein Umkehrmechanismus 35 angeordnet sind.
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Wie
in 8 gezeigt ist, sind beide Gehäusehälftenteile 31L und 31R mit
jeweiligen zylindrischen Achslagerabschnitten 31c ausgebildet,
welche lateral von Seitenwänden
der jeweiligen Gehäusehälftenteile 31L und 31R seitlich
nach außen
vorsteht. Jochwellen 14, die als erste Achsen dienen, sind
durch jeweilige rechte und linke Achslagerabschnitte 31c des
Gehäuses 31 drehbar
gelagert. Proximale Enden der Jochwellen 14 stehen von
den Achslagerabschnitten 31c so nach innen vor, dass sie über die
Differentialgetriebeeinheit 32 differential miteinander
verbunden sind. Distale Enden der Jochwellen 14 dienen
als zweite Achsen, indem sie von den Achslagerabschnitten 31c so
nach außen
vorstehen, dass sie antriebsmäßig mit
den Hinterradachsen 8 verbunden sind.
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Der
Differentialverriegelungsmechanismus 33 ist mit einem später erläuterten
Differential-Verriegelungshebel 27 (siehe 11)
funktionsmäßig verbunden,
der neben dem Sitz 2 so angeordnet ist, dass er die Differentialgetriebeeinheit
verriegelt, d.h. die Differentialfunktion der Differentialgetriebeeinheit 32 aufhebt.
Der Umkehrmechanismus 35 ist funktionsmäßig mit dem Umkehrhebel 19 so
verbunden, dass er die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zwischen Vorwärtsgang
und Rückwärtsgang
schaltet.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, ist eine geteilte
Riemenscheibe, die als Antriebsriemenscheibe 36 dient,
an einem Endabschnitt der aus dem Getriebegehäuse 31 vorstehenden
Eingangswelle 5 vorgesehen. Wie gewöhnlich reduziert das CVT mit der
Riemenscheibe 36 und dem Riemen 7 automatisch
sein Verzögerungsverhältnis kontinuierlich
gemäß der Steigerung
der Drehgeschwindigkeit des Motors 3. Da dies genügt, damit
die Eingangswelle 5 in ihrer Drehgeschwindigkeit automatisch
stufenlos gesteuert wird, kann das Riemen-CVT 7 durch ein hydrostatisches
Getriebe mit Hydraulikpumpe und Motor ersetzt werden.
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Wie
in 4 gezeigt ist, ist ein Zentrifugal-Drehzahlregler 25 an
der Eingangswelle 5 so angeordnet, dass er einem später erläuterten
Ausgangszahnrad 51 zugewandt ist. Der Drehzahlregler 25 umfasst
ein Drehzahlreglergewicht 81, einen Heber 82,
eine Drehzahlreglergabel 83 und eine Drehzahlreglerwelle 84.
Wie in 4 gezeigt ist, ist das Drehzahlreglergewicht 81 an
der Eingangswelle 5 so angebracht, dass es durch eine von
der sich drehenden Eingangswelle 5 erzeugte Zentrifugalkraft
betätigt
wird, wodurch es als Sensor dient, der die Drehgeschwindigkeit der
Eingangswelle 5 erfasst. Der Heber 82 wird axial
durch die Betätigung
des Drehzahlreglergewichts 81 bewegt. Wie in 5 gezeigt ist,
ist die Drehzahlreglergabel 83 in Verriegelung mit dem
Heber 82 verbunden und an der Drehzahlreglerwelle 84 befestigt,
die drehbar durch eine Decke des Getriebegehäuses 31 gehaltert
ist.
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Eine
Ausgangswelle (nicht gezeigt) ist an einem oberen Abschnitt der
Drehzahlreglerwelle 84, der aus dem Getriebegehäuse 31 nach
oben vorsteht, so befestigt, dass sie funktionsmäßig mit dem (nicht gezeigten)
Drosselventil des Motors 3 über ein optimales Verbindungsgestänge verbunden
ist. Infolge des Aufbaus reguliert der Zentrifugal-Drehzahlregler 25 die
in den Motor 3 eingespritzte Kraftstoffmenge basierend
auf der Erfassung der Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 5,
wodurch die Leistung des Motors 3 gemäß der Variation der Drehgeschwindigkeit
der Eingangswelle 5 geändert
wird.
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Bei
dem in 2 gezeigten Umkehrmechanismus 35 ist
die Eingangswelle 5 an ihrer Umfangsfläche mit Einkerbungen versehen,
so dass sie integral ein Vorwärtsgang-Antriebszahnrad 38 und
ein Rückwärtsgang-Antriebszahnrad 39 bilden.
Eine Zwischenwelle 41 ist parallel zur Eingangswelle 5 angeordnet.
Ein angetriebenes Vorwärtsgangzahnrad 42 und
ein angetriebenes Rückwärtsgangzahnrad 44 sind
relativ drehbar an der Zwischenwelle 41 angeordnet. Das
Vorwärtsgang-Antriebszahnrad 42 steht in
kämmendem
Eingriff mit dem Vorwärtsgang-Antriebszahnrad 38.
Wie in 5 und 6 gezeigt ist, ist ein Umkehr-
bzw. Umschaltzahnrad 45 relativ drehbar an einer in dem
Getriebegehäuse 31 angeordneten
Lagerwelle 46 gelagert. Das angetriebene Rückwärtsgangzahnrad 44 steht
in Eingriff mit dem Rückwärtsgang-Antriebszahnrad 39 auf
der Eingangswelle 5 über
das Umkehrzahnrad 45.
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Wie
in 4 gezeigt ist, ist ein Kupplungs gleitstück 47 axial
verschiebbar und nicht relativ drehbar auf der Zwischenwelle 41 zwischen
dem angetriebenen Vorwärtsgangzahnrad 42 und
dem angetriebenen Rückwärtsgangzahnrad 44 angeordnet. Das
Kupplungsgleitstück 47 wird
entlang der Zwischenwelle 41 so verschoben, dass es selektiv
mit einem der angetriebenen Zahnräder 42 und 44 in
Eingriff kommt, wodurch entweder eine normale oder eine umgekehrte
Drehkraft auf die Zwischenwelle 41 aufgebracht wird. Ferner
kann das Kupplungsgleitstück 47 an
einer Neutralposition angeordnet sein bzw. werden, um weder mit
dem Zahnrad 42 noch 44 in Eingriff zu stehen.
Der Umkehrmechanismus 35 eines solchen Aufbaus ist mit
der Eingangswelle 5 mit der Zwischenwelle 41 verriegelt.
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Das
Kupplungsgleitstück 7 ist
an seiner Außenumfangsfläche mit
einer Ringnut ausgebildet, in die ein Gabelabschnitt 49b eines
Kupplungsschaltelements 49 eingesetzt ist. Wie in 6 gezeigt
ist, besteht das Kupplungsschaltelement 49 aus einem zylindrischen
Basisabschnitt 49a, einem Gabelabschnitt 49b,
der sich integral von dem Basisabschnitt 49a erstreckt,
und einem Erweiterungsabschnitt 49c, der integral vom Basisabschnitt 49a aus
erweitert ist. Der Basisabschnitt 49 ist antriebsmäßig verschiebbar
auf eine parallel zu der Zwischenwelle 41 angeordnete Lagerwelle 48 aufgesetzt.
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Eine
vertikale axiale Öffnung 99d ist
an der Decke des Getriebegehäuses 31 ausgebildet.
Eine Schaltsteuerwelle 60 ist durch die Öffnung 99d drehbar
eingesetzt. Ein breiter Arm 61 ist an einem unteren Ende
der Schaltsteuerwelle 60 unter der Öffnung 99d befestigt,
und ein Stift bzw.
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Zapfen 62,
der von einer Bodenfläche
des Arms 61 vorsteht, ist in eine im Erweiterungsabschnitt 49c des
Kupplungschaltelements 49 ausgebildete Nut bzw. Rille eingesetzt.
Ein oberer Abschnitt der Schaltsteuerwelle 60, der aus
dem Getriebegehäuse 31 nach
oben vorsteht, ist feststehend auf diesem mit einem Schalthebel
(nicht dargestellt), der funktionsmäßig mit dem Umkehrhebel 19 (siehe 1) über ein
optimales Verbindungsgestänge verbunden
ist, vorgesehen.
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Durch
Umlegen des Umkehrhebels 19 wird die Schaltsteuerwelle 60 durch
den Schalthebel so gedreht, dass der Stift bzw. Zapfen 63 an
dem Dreharm 61 das Kupplungsschaltelement 49 axial
an der Lagerwelle 48 verschiebt, wodurch das Kupplungsgleitstück 47,
das mit dem Gabelabschnitt 49b des Kupplungsschaltelements 49 verbunden
ist, zwischen seiner Vorwärtsfahrtposition,
Rückwärtsfahrtposition
und Neutralposition selektiv verschoben wird.
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Wie
in 6 gezeigt ist, sind an einem Abschnitt der Halterungswelle 48,
welche zu der Innenumfangsfläche
eines Basisabschnitts 49a des Kupplungsschaltelements 49 passt,
drei Ringnuten 48a ausgebildet. Wie 5 zeigt,
passt eine Arretierkugel 63, die in dem Basisabschnitt 49a angeordnet und
durch eine Feder vorbelastet ist, selektiv in eine der Nuten bzw.
Rillen 48a. Damit ist ein Arretiermechanismus so aufgebaut,
dass er drei Positionen des Umkehr- bzw. Umschaltmechanimus 35 festlegt, d.h.,
die Vorwärtsfahrtposition,
die Rückwärtsfahrtposition
und die Neutralposition.
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Von
einer oberen Oberfläche
des Arms 61 steht ein Druckelement 90 vor. Zwei
elektrische Schalter, d.h. ein Neutralpositions-Erfassungsschalter 50N und
ein Rückwärtsfahrt-Erfassungsschalter 50R,
sind an der Decke des Getriebegehäuses 31 so angebracht,
dass ihre Kontakte nach unten in das Getriebegehäuse 31 vorstehen.
Die Schalter 50N und 50R sind so angeordnet, dass,
wenn das Kupplungsgleitstück 47 sich
in der Neutralposition befindet, das Druckelement 90 die
Kontakte des Schalters 50N anhebt, und wenn das Kupplungsgleitstück 47 sich
in der Rückwärtsfahrtposition
befindet, das Druckelement 90 die Kontakte des Schalters 50R anhebt.
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Beide
Schalter 50N und 50R sind mit einem Controller
(nicht dargestellt) elektrisch verbunden, der die Zustände der
Schalter 50N und 50R erfasst, wodurch bestimmt
wird, ob das Kupplungsgleitstück 47 sich
unter den drei möglichen
Positionen befindet. Im einzelnen bestimmt der Controller, wenn
der Schalter 50N das Druckelement 90 erfasst,
dass sich der Umkehrmechanismus bzw. Umschaltmechanismus in der
neutralen Position befindet. Wenn der Schalter 50R das
Druckelement 90 erfasst, wird festgelegt, dass sich der
Umschaltmechanismus 35 im Rückwärtsfahrtstadium befindet. Wenn
weder der Schalter 50N noch 50R das Druckelement 90 erfasst, bestimmt
der Controller, dass sich der Umkehrmechanismus 35 im Vorwärtsfahrtstadium
befindet. Nur zwei Schalter 50N und 50R sind notwendig,
um die drei Stufen des Umkehrmechanismus bzw. Umschaltmechanismus 35 zu
erfassen, wodurch der Aufbau für
die Erfassung der Stufe des Umkehrmechanismus 35 vereinfacht
wird.
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Der
Controller kann beispielsweise mit einer elektrischen Schaltung
zum Antrieb des Selbststarters (nicht dargestellt) des Motors 3 verbunden
sein. In diesem Fall verhindert der Controller so lange, bis der
Umschalthebel 19 sich an seiner Neutralposition befindet,
dass der Selbststarter aktiviert wird, um ein Starten des Motors 3 zu
verhindern.
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Bei
der Differentialgetriebeeinheit 32, wie sie in 2 gezeigt
ist, ist eine Zwischenwelle 41 an einem axialen Ende derselben
mit einem Umkehrmechanismus 35 versehen, und an ihrem anderen
axialen Ende mit Einkerbungen versehen, um ein Ausgangszahnrad 51 zu
bilden, das mit einem später
erläuterten
Ringzahnrad 53 der Differentialgetriebeeinheit 32 in
Eingriff steht, wodurch die Drehung der Zwischenwelle 41 auf
die Differentialgetriebeeinheit 32 übertragen wird.
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Die
Differentialgetriebeeinheit 32 ist auf die typische Art
und Weise aufgebaut. D.h., ein Differentialgehäuse 52 ist im Getriebegehäuse 31 so
gelagert, dass es eine Drehachse mit den Differentialjochwellen 14 teilt.
Das Ringrad 53 ist an dem Differentialgehäuse 52 befestigt
und steht mit dem Ausgangszahnrad 51 der Zwischenwelle 41 in
Eingriff. Eine Ritzelwelle 54 ist senkrecht zu den Jochwellen 14 angeordnet
und drehbar an beiden Enden derselben mit jeweiligen Ritzeln 55 versehen.
Ein Differentialseitenrad 56 ist an einem proximalen Ende
jeder Jochwelle 14 angeordnet und steht mit den beiden Ritzeln 55 in
Eingriff.
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Das
Ringrad 53 und das Ausgangszahnrad 51 der Zwischenwellen 41 bilden
einen Verzögerungsgetriebezug
zur antriebsmäßigen Verbindung der
Zwischenwelle 41 mit den Hinterradachsen 8. Das
Ausgangszahnrad 51 dient als kleines Ritzel, und das Ringrad 53 dient
als Verzögerungsrad.
Da die Ritzel 55 durch die im Differentialgehäuse 52,
an dem das Ringrad 53 befestigt ist, angeordnete Ritzelwelle 54 getragen
werden, trägt
das Ringrad 53 die Ritzel 55 sozusagen über das
Differentialgehäuse 52 und
die Ritzelwelle 54.
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Es
wird nun auf den Differentialverriegelungsmechanismus 33,
wie er in 4 gezeigt ist, eingegangen,
wobei beide axialen Enden des Differentialgehäuses 52 zu jeweiligen
zylindrischen Abschnitten ausgebildet sind, deren Außenumfangsflächen am
Getriebegehäuse 31 über jeweilige
Lager angesetzt sind und deren Innenumfangsflächen relativ drehbar an den
jeweiligen Jochwellen 14 angesetzt sind. Das Differentialgehäuse 52 ist
an einem axialen Ende desselben am Ringrad 53 mit Schrauben
bzw. Bolzen befestigt, und ist an seinem anderen Ende mit dem Differentialverriegelungsmechanismus 33 zum
Verriegeln der Zentralgetriebeeinheit 32 versehen.
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Der
Differentialverriegelungsmechanismus 33 umfasst ein ringförmiges Differentialverriegelungs-Gleitstück 57 sowie
Stahlkugeln 58. Das Differentialverriegelungs-Gleitstück 57 ist
axial verschiebbar an der Außenumfangsfläche des
Differentialgehäuses 52 angesetzt.
Das Differentialgehäuse 52 ist radial
mit in regelmäßigen Abständen durchgebohrten
Löchern
versehen. Stahlkugeln 58 sind in die jeweiligen Löcher des
Differentialgehäuses 52 so
eingesetzt, dass jede Stahlkugel 58 einen geringen Betrag
an Spiel in dem Loch aufweist. Ein Eingriffselement ist an einer
Außenumfangsfläche des
Differentialgehäuses 52 mit
einer Nut 59a ausgebildet, in die die Stahlkugeln 58 passen.
Ein Eingriffselement 59 hat ein Axialloch, in das eine
der Jochwellen 14 nicht relativ drehbar eingesetzt ist.
Das Differentialverriegelungs-Gleitstück 57 ist an seiner
Innenumfangsfläche
an einem axialen Ende mit einer ringförmigen Ausnehmung 57a ausgebildet,
die eine sanft geneigte Oberfläche 57b aufweist.
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Wenn
sich das Differentialverriegelungs-Gleitstück 57 an einer "Differentialposition" befindet, wie in 2 gezeigt
ist, und das Fahrzeug 1 fährt, bewirkt die von dem sich
drehenden Differentialgehäuse 52 erzeugte
Zentrifugalkraft, dass ein Teil jeder Stahlkugel 58 in
die Ausnehmung 57a des Differentialverriegelungs-Gleitstücks 57 eingeführt wird und
Stahlkugeln 58 aus der Nut 59a des Eingriffselements 59 freigibt,
wie die 4 und 5 zeigen, wodurch
es möglich
wird, dass die Jochwellen 14 relativ zum Differentialgehäuse 52 drehbar
sind. Somit wird die Differentialgetriebeeinheit 32 in
einen "Differentialmodus" versetzt, bei dem
rechte und linke Hinterradachsen 8 differential drehbar
sind.
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Wenn
das Differentialverriegelungs-Gleitstück 57 sich an einer "Differentialverriegelungsposition" nahe am Ringrad 53 befindet,
drückt
alternativ die geneigte Oberfläche 57b des
Differentialverriegelungs-Gleitstücks 57 auf die Stahlkugeln 58,
um so einen Teil jeder Stahlkugel 58 in die Nut 59a des
Eingriffselement 59 einzuführen, wodurch das Differentialgehäuse 52 mit
den Jochwellen 14 verbunden ist. Demgemäß wird die Differentialgetriebeeinheit 32 in einen
Differential-"Verriegelungsmodus" versetzt, bei dem
rechte und linke Hinterradachsen 8 sich integral miteinander
drehen.
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Wie
in den 4,5 und 7 gezeigt ist,
ist ein Gabelabschnitt 64b des Differentialschaltelements 64 in
eine an einer Außenumfangsfläche des
Differentialverriegelungs-Gleitstücks 57 ausgebildete
Ringnut eingesetzt. Wie 7 zeigt, besteht das Differentialschaltelement 64 aus
einem Basisabschnitt 64a und einem Gabelabschnitt 64b,
der sich integral vom Basisabschnitt 64a aus erstreckt.
Der Basisabschnitt 64a ist relativ drehbar und axial gleitfähig um einen
Zwischenabschnitt einer Differentialsteuerwelle 65 herum
vorgesehen, die drehbar im Getriebegehäuse 31 angeordnet
ist. Durch Einsetzen des Gabelabschnitts 64b in das Differentialverriegelungs-Gleitstück 57 ist
jedoch die relative Drehbarkeit des Differentialschaltelements 64
um die Differentialsteuerwelle 65 herum eingeschränkt.
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Ein
Endrand des Basisabschnitts 64a ist in V-förmiger Form
so eingekerbt, dass er einen Nockenabschnitt 75 bildet.
Der Stift bzw. Zapfen 77 ist an dem Zwischenabschnitt der
Differentialsteuerwelle 65 befestigt. Eine Feder 76 ist
zwischen den Basisabschnitt 64a und eine Innenwand des
Getriebegehäuses 31 so
eingefügt,
dass die Feder 76 das Differentialschaltelement 64 vorbelastet,
so dass der Stift bzw. Zapfen 77 in den V-förmigen Nockenabschnitt 75 passt.
-
Die
Differentialsteuerwelle 65 ist drehbar über das Getriebegehäuse 31 gelagert
und steht an einem Ende aus dem Getriebegehäuse 31 nach außen vor,
so dass es feststehend auf diesem mit einem Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 vorgesehen
ist, der funktionsmäßig mit
dem Differential-Verriegelungshebel 27 neben
dem Sitz 2 verbunden ist.
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Infolgedessen
werden durch Betätigen
des Differential-Verriegelungshebels 27 neben dem Sitz 2 der
Differential-Steuerhebel 78 und die Differentialsteuerwelle 65 zusammen
gedreht, so dass der Stift bzw. Zapfen 77 an der Differentialsteuerwelle 77 den Nockenabschnitt 75 drückt, wodurch
eine Nockenfunktion so ausgeübt
wird, dass das Differentialschaltelement 64, das in seiner
Drehung relativ zur Differentialsteuerwelle 65 eingeschränkt ist,
axial verschoben wird.
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Im
folgenden wird eine Nassbremse 22 beschrieben. Wie in 4 gezeigt
ist, erstreckt sich die Zwischenwelle 41 nach rechts, wird
von einer Seitenwand 98 (des rechten Gehäusehälftenteils 31R)
des Getriebegehäuses 31 über ein
Lager 66 gelagert und steht rechts aus dem Getriebegehäuse 31 nach
außen
vor. Eine zylindrische Wand 31a ist an einer Seitenwand 98 des
Getriebegehäuses 31 so
ausgebildet, dass sie nach außen
vorsteht, wobei sie an dem Vorsprungsabschnitt der Zwischenwelle 41 zentriert ist.
Eine Abdeckung 67 ist an der zylindrischen Wand 31a angebracht,
so dass sie eine rechte Endfläche der
Seitenwand 98 bedeckt, wodurch sie eine Bremskammer 68 bildet.
Die Bremskammer 68 ist gegenüber dem Ausgangszahnrad 51 in
Bezug auf die Seitenwand 98 angeordnet (Lager 66).
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Wie
in 4 gezeigt ist, ist das CVT 7 (der Vorsprungsabschnitt
der Eingangswelle 5 zur Aufnahme der Motorleistung über das
CVT 7) auf der linken Seite des Gehäuses 31 angeordnet,
d.h. lateral gegenüber
der Bremskammer 68 in Bezug auf das Gehäuse 31, wodurch es
daran gehindert wird, die Bremse 22 und deren relevante
Teile zu behindern.
-
Ferner
ist die Bremskammer 68 über
einem der Achslagerabschnitte 31c (in dieser Ausführungsform
der rechte Achslagerabschnitt 31c) des Gehäuses 31 angeordnet. Übrigens
ist die Eingangsriemenscheibe 36, die an der Eingangswelle 5 befestigt
ist, über
dem anderen (linken) Achslagerabschnitt 31c angeordnet.
Damit werden die Toträume über den Achslagerabschnitten 31c des
Gehäuses 31 zur
Anordnung der Bremskammer 68 und der Eingangsriemenscheibe 36 benutzt,
wodurch die Kompaktheit des Getriebes 4 gewährleistet
ist.
-
Die
Nassbremse 22 ist um den Vorsprungsabschnitt der Zwischenwelle 41 in
der Bremskammer 68 herum konstruiert. Im einzelnen ist
der Vorsprungsabschnitt der Zwischenwelle 41 in der Bremskammer 68 mit
Keilen und Nuten versehen, so dass er nicht relativ drehbar auf
dieser mit einer ersten Gruppe von Reibungsscheiben 71 vorgesehen ist.
Eine zweite Gruppe von Reibungsscheiben 72 sind nicht relativ
drehbar in eine an einer Innenumfangsfläche der zylindrischen Wand 31a ausgebildete
Ausnehmung 69 so eingesetzt, dass jede Reibungsscheibe 71 und
jede Reibungsscheibe 72 alternierend angeordnet sind.
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Ein
kreisförmiger
Führungsvorsprung 67a ist an
einer Innenfläche
der Abdeckung 67 ausgebildet. Ein ringartig geformtes Druckelement 70 ist
um den Führungsvorsprung 67a herum
verschiebbar vorgesehen, und zwar in einem Zustand, in dem eine
Innenumfangsfläche
des Druckelements 70 in Gleitkontakt mit einer Außenumfangsfläche des
Führungsvorsprungs 67a kommt.
Die Abdeckung 67 ist an ihrer Innenfläche mit halbkreisförmigen Ausnehmungen
um den Führungsvorsprung 67a ausgebildet.
Andererseits sind Ausnehmungen, die im wesentlichen halb-konisch
sind (dreieckig von der Seite betrachtet), auf einer Oberfläche des
Druckelements 70 gegenüber
der Innenfläche
der Abdeckung 67 ausgebildet, so dass sie den jeweiligen
halbkreisförmigen
Ausnehmungen der Abdeckung 67 entsprechen. Eine Stahlkugel 73 ist
zwischen jede Ausnehmung der Abdeckung 67 und jede Ausnehmung
des Druckelements 70 eingefügt, so dass sie eine Nockenfunktion
ausübt.
Das Druckelement 70 liegt an seiner entgegengesetzten Oberfläche gegen
ein Ringelement 74 an, so dass es auf die Reibungsscheiben 71 und 72 über das
Ringelement 74 Druck ausüben kann.
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Wie
in 6 gezeigt ist, ist eine Bremssteuerwelle 79 parallel
zu der Zwischenwelle 41 in einem Seitenbereich der Bremskammer 68 drehbar
gelagert. Die Bremssteuerwelle 79 ist an einem Ende derselben
in einem Ansatzabschnitt 31b eingesetzt, der an einer Außenfläche der
Seitenwand des Getriebegehäuses 31 ausgebildet
ist, und steht an ihrem anderen Ende durch die Abdeckung 67 nach
außen
vor, so dass feststehend mit einem Bremssteuerarm 80 vorgesehen
ist, der funktionsmäßig mit
einem später erläuterten
Bremspedal 23 (siehe 11) über ein optimales
Verbindungsgestänge
verbunden ist. Die Bremssteuerwelle 79 ist an ihrem Zwischenabschnitt zu
einer im Schnitt halbkreisförmigen
Form ausgeschnitten, die als Nockenabschnitt dient.
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Durch
Niederdrücken
des Bremspedals 23 werden der Bremssteuerarm 80 und
die Bremssteuerwelle 79 gemeinsam gedreht, so dass der
Nockenabschnitt der Bremssteuerwelle 79 das Druckelement 70 drückt und
dreht. Die Stahlkugeln 73 fungieren als Nocken, so dass
sie eine Schubkraft in dem Druckelement 70 gemäß der variierenden
Drehung des Druckelements 70 erzeugen, wodurch alle Reibungsscheiben 71 und 72 gedrückt werden,
so dass sie durch Reibung die Zwischenwelle abbremsen und eine Bremsfunktion
auf die Antriebsräder 8 über die
Differentialgetriebeeinheit 32 und die Jochwellen 14 ausüben.
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Zur
Bildung der Nassbremse 22 wird Öl in die Bremskammer 68 wie
folgt eingeleitet. Eine geeignete Menge an Schmieröl wird in
das Getriebegehäuse 31 eingefüllt. Die
Differentialgetriebeeinheit 32 mit Jochwellen 14 etc.
wird in das Schmieröl
eingetaucht, so dass sie natürlich
geschmiert wird. Wie in den 5 und 8 gezeigt
ist, sind mehrere Öffnungen 99a, 99b, 99c, 99d und 99e in
der Decke des Getriebegehäuses 31 ausgebildet.
Wie in 5 gezeigt ist, ist ein Ölsondenabdeckung 91 in
eine der Öffnungen (die Öffnung 99a)
eingesetzt. Die Oberseite einer Ölsondenstange 58 ist
an einer Bodenfläche
der Ölsondenabdeckung 91 befestigt,
so dass sie die Menge an Schmieröl
in dem Getriebegehäuse 31 misst.
Die Ölsondenstange 58 reicht
etwas unter einen vorbestimmten Schmierölpegel OL, wenn die in die Öffnung 99a eingeschraubte Ölsondenabdeckung 91 richtig
sitzt. Zum Nachprüfen,
ob die Schmierölmenge
ausreichend ist, wird die Ölsondenabdeckung 91 entfernt
und die Ölsondenstange 58 herausgezogen, so
dass der Bereich einer Sondenoberfläche 58a, die von Schmieröl am unteren
Ende der Ölsondenstange 58 benetzt
ist, gemessen werden kann. Übrigens
ist die in 8 gezeigte Öffnung 99e zur Befestigung
einer als Luftöffnung
durch das Getriebegehäuse 31 dienenden
Be-/Entlüftungskappe 88 (siehe 3) vorgesehen.
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Der Ölpegel OL
ist so eingestellt, dass er so hoch wie die Sondenfläche 85a der
in 5 gezeigten Ölsondenstange 85 ist.
Wenn eine geeignete Menge an Schmieröl in das Getriebegehäuse 31 gegossen
wird, ist das Differentialgehäuse 52 des
Differentialgetriebes 32 fast gänzlich in das Schmieröl eingetaucht,
während
ein Teil des Ringrads 53 am Differentialgehäuse 52 von
der Schmieröloberfläche nach oben
vorsteht. Demgemäß ist die über dem
Ringrad 53 angeordnete Zwischenwelle 41 nicht
in das Schmieröl
eingetaucht, wodurch die natürliche Schmierung
der Zwischenwelle 41 mit dem Schmieröl nicht erfolgt.
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Eine
Führungswand 89 erstreckt
sich integral in der Longitudinalrichtung des Fahrzeugs von der
Innenwand des Getriebegehäuses 31 derart, dass
es eine hintere Hälfte
des Innenraums des Getriebegehäuses 31 in
obere und untere Teile unterteilt. Wie in 8 gezeigt
ist, sind durch Zusammenfügen
der rechten und linken Gehäusehälftenteile 31R und 31L miteinander
derart, dass sie das Getriebegehäuse 31 bilden,
ein Abschnitt 89R, der an einer Innenseitenwandfläche des
rechten Gehäusehälftenteils 31R ausgebildet
ist, und ein Abschnitt 89L, der an einer inneren Seitenwandfläche des
linken Gehäusehälftenteils 31L ausgebildet
ist, so zusammengefügt,
dass sie die Führungswand 89 bilden.
Ein Umriss der Führungswand 89,
von der Seite her betrachtet, ist im wesentlichen entlang dem Außenumfang
des Ringrads 53 der Differentialgetriebeeinheit 32 geformt.
Ein Abschnittsende der Führungswand 89 ist
wesentlichen über
der Zwischenwelle 41 angeordnet.
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Aufgrund
dieses Aufbaus wird das Schmieröl,
wenn sich das Fahrzeug 1 vorwärtsbewegt, durch die Drehung
(entlang dem dicken Pfeil in 5) des Ringrads 53 der
Differentialgetriebeeinheit 32 nach oben geschleudert.
Die Bodenfläche
der Führungswand 89 schränkt eine
Verteilung des verspritzten Öls
ein und führt
das Öl
(entlang dem umrissenen Teil von 5) nach
vorne, wodurch eine effiziente Schmierung des Ausgangs (des Zahnrads 51 etc.
auf der Zwischenwelle 41 über dem Ringrad 53)
auch dann gewährleistet
wird, wenn die Schmieröloberfläche niedriger
ist als der vorbestimmte Ölpegel
OL.
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Wie
in 5 und 8 gezeigt ist, ist ein Ölleitloch 92 in
der Seitenwand 98 der Führungswand 89 unmittelbar
unter der Führungswand 89 so
ausgebildet, dass der Innenraum des Getriebegehäuses 31 in Fluidverbindung
mit der Bremskammer 68 gebracht wird. Dementsprechend wird
das von dem sich drehenden Ringrad 53 verspritzte und von
der Bodenfläche
der Führungswand 89 zurückgehaltene Öl dem im
Umriss angedeuteten Pfeil von 5 folgend
nach vorne geleitet und teilweise über das Ölleitloch 92 in der
Seitenwand 98 in die Bremskammer 68 eingeleitet.
So ist die Bremse 22 als Nassbremse gestaltet, was für die Beständigkeit
bzw. Strapazierfähigkeit
und Zuverlässigkeit
von Vorteil ist.
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Ferner
sind Ölrückführlöcher 93 und 94 durch
die Seitenwand 98 des rechten Gehäusehälftenteils 31R unter
dem Ölleitloch 92 gebohrt,
so dass das Schmieröl
aus der Bremskammer 68 in den Schmierölsumpf im Getriebegehäuse 31 zurückgeführt wird.
Außerdem
sind mehrere Öffnungen 95 und 96 durch
die Seitenwand 98 des rechteckigen Gehäusehälftenteils 31R gebohrt,
so dass sie Luft zwischen dem Innern des Getriebegehäuses 31 und
der Bremskammer 68 strömen
lassen, wodurch die Zirkulation von Schmieröl gefördert wird.
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Es
wird nun auf 9 eingegangen, in der eine Beilagscheibe 97 an
einem Ende des an der Zwischenwelle 41 angrenzend an das
Vorwärtsfahrt-Antriebszahnrad 42 und
gegenüber
der Bremskammer 68 ausgebildeten Ausgangszahnrad 51 angesetzt
ist. An diesem Ende des Ausgangszahnrads 51 sind die Zähne des
Ausgangszahnrads 51 an Scheitelrändern derselben so eingekerbt,
dass sie eine im wesentlichen rechteckige Ausnehmung bilden, in
die die Beilagscheibe 97 eingesetzt ist bzw. wird. Während das
Ringrad 53 mit dem Ausgangszahnrad 51 in Eingriff
steht und sich dreht (z.B. entlang dem dicken Pfeil von 5),
verbleibt Schmieröl in
Zwischenräumen
zwischen den Zähnen
des Ringrads 53 auf der Zwischenwelle 41. Schließlich tritt das
Schmieröl
zwischen den Zähnen
des Ringrads 53 in Spalte unter den Zähnen des Ausgangszahnrads 51 ein,
während
es entlang einer Achse der Zwischenwelle 41 durch das Ringrad 53 entlang
dem Pfeil von 9 hinausgedrückt wird. Eine Umfangsfläche der
Zwischenwelle 41 in jedem Spalt zwischen benachbarten Zähnen des
Ausgangszahnrads 51, d.h. eine Spaltunterseite 51a bildet
einen Zwischenraum mit einer Innenumfangsfläche der Beilagscheibe 97 am
Ende des Ausgangszahnrads 51. Das Schmieröl zwischen
den Zähnen
des Ausgangszahnrads 51 strömt durch jeden Spalt zwischen
der Spaltunterseite 51a und der Innenumfangsfläche der
Beilagscheibe 97 in einen Spalt zwischen dem Vorwärtsfahrt-Antriebszahnrad 42 und
einer Außenumfangsfläche 41a der
Zwischenwelle 41, wodurch das Zahnrad 42 und die
Welle 41 geschmiert und gekühlt werden.
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Wie
in 8 gezeigt ist, sind zum Haltern der Wellen, wie
z.B. der Eingangswelle 5 und der Zwischenwelle 41 Ansätze 99 an
rechten und linken Seitenwänden
des Getriebegehäuses 31 so
ausgebildet, dass jeweils Lager hineinpassen. Jeder Ansatz 99 ist
teilweise an einer Innenumfangsfläche mit Kerben bzw. Ausnehmungen
versehen, in die ein Außenring
jedes Lagers eingesetzt ist, so dass eine Nut bzw. Rille 99a gebildet
wird. Die Nut 99a ermöglicht das
Strömen
des Schmieröls
durch diese hindurch, beispielsweise dem Pfeil von 10 folgend,
so dass sie zur Schmierung der in dem Getriebegehäuse 31 gelagerten
Wellen und der auf den Wellen angeordneten Zahnräder beiträgt.
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Wie
in 5 gezeigt ist, sind hinsichtlich der Öffnungen 99b,99c und 99d an
der Decke des Getriebegehäuses 31,
während
die Öffnung 99d zum drehbaren
und verschiebbaren Lagern der Schaltsteuerwelle 60 durch
diese nach obiger Beschreibung vorgesehen ist, die Öffnungen 99b und 99c zum
Anbringen einer Öl-
bzw. Schmierungsabdeckung 86 bzw. einer Drehzahlreglerwelle 84 vorgesehen.
Die Öffnungen 99b und 99c sind
in ihren Innendurchmessern einander gleich und sind vorne und hinten
symmetrisch in Bezug auf eine Vertikalebene einschließlich der
Achse der Eingangswelle 5 angeordnet. Somit ist es möglich, dass
die Drehzahlreglerwelle 84 und die Ölabdeckung 86 ihre
Positionen zwischen den Öffnungen 99b und 99c vertauschen
können.
Mit anderen Worten kann die Drehzahlreglerwelle 84 selektiv
durch jede Öffnung 99b oder 99c angeordnet
werden, wodurch die Freiheit der Gestaltung vergrößert wird.
Falls die Drehzahlreglerwelle 84, die durch die Öffnung 99c gemäß der dargestellten
Ausführungsform
angeordnet ist, durch die Öffnung 99e gehaltert
wird, würde die
Drehzahlreglergabel 83 in der Longitudinalrichtung des
Fahrzeugs umgekehrt, so dass sie in das Hebeteil 82 des
Drehzahlreglers 25 passt. Übrigens kann die Drehzahlreglerwelle 84,
auch wenn sie dünn
ist, durch eine zylindrische Lagerung 87 in der Öffnung 99 CVT
gelagert werden.
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Im
folgenden wird eine Verriegelungsverbindung des Differentialverriegelungsmechanismus 33 und
der Bremse 22 im Getriebe 4 gemäß 11 beschrieben.
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Das
Bremspedal 23 wird an seinem oberen zylindrischen Basisabschnitt 23a desselben
in einer geeigneten Position des Fahrzeugs 1 geschwenkt, und
ein unterer Abschnitt des Bremspedals 23 dient als Oberfläche 23b,
die vom Fuß eines
Fahrers niederzudrücken
ist. Das Bremspedal 23 ist zu seiner Bremsfreigabeposition
durch eine Feder 43 vorbelastet. Das Bremspedal 23 ist
an einem Zwischenabschnitt desselben mit einem Zwischenelement 30 verbunden,
in dem ein Schlitz 30a mit optimaler Länge ausgebildet ist. Eine Spitze
bzw. Vorderseite einer Kolbenstange 110a eine Hydraulikzylinders 100 ist
in den Schlitz 30a so eingesetzt, dass sie entlang des Schlitzes 30a verschiebbar
ist.
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Falls
ein Betätigungshub
des Bremspedals 23 geringer ist als ein von der Länge des
Schlitzes 30a bestimmter Hub, bleibt die Vorderseite der
Kolbenstange 100a an ihrer Stelle, während das Zwischenelement 30 gegen
die Vorderseite der Kolbenstange 100a gleitet, wodurch
der Hydraulikzylinder 100 nicht betätigt wird. Falls das Bremspedal 23 in
einem größeren Hub
niedergedrückt
wird als der von der Länge
des Schlitzes 30a vorbestimmte (Hub), drückt das
Zwischenelement 30 die Vorderseite der Kolbenstange 100a an
einem Ende des Schlitzes 30a so, dass die Kolbenstange 100a kontrahiert,
wodurch der Hydraulikzylinder Öl
ausstößt. Ein Ölsumpf 101 führt dem
Hydraulikzylinder 100 Öl
zu.
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Der
Strom von aus dem Hydraulikzylinder 100 ausgetragenem Öl wird in
zwei Ströme
unterteilt. Ein Ölstrom
wird einem Paar Scheibenbremsen 102 zum Bremsen der jeweiligen
Vorderräder 12 zugeführt. Der
andere Ölstrom
wird in einen hydraulischen Bremszylinder eingeleitet, dessen Kolbenstange 103a mit
einem Bremssteuerarm 89 der Bremse 22 verbunden
ist. Dementsprechend bremsen durch Austragen von Öl aus dem
Hydraulikzylinder 100 die beiden Scheibenbremsen 102 die
Vorderräder 12, und
gleichzeitig wird ein Bremszylinder 103 mit Öl versorgt,
um die Kolbenstange 103a auszufahren, so dass der Bremssteuerarm 80 der
Bremse 22 zu einer "Brems"-Position B hin gedreht wird, wodurch
eine Bremskraft auf die Zwischenwelle 41 aufgebracht wird,
so dass die hinteren Antriebsräder 9 abgebremst
werden. Infolgedessen werden alle vier Vorder- und Hinterräder 9 und 12 durch
Niederdrücken des
Bremspedals 23 abgebremst.
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Ein
Arm 37 ist feststehend nach oben am Basisabschnitt 23a des
Bremspedals 23 vorgesehen. Eine Verbindungsstange 24,
in die eine Druckfeder 24a eingefügt ist, ist dreh-/schwenkbar
an einem Ende derselben mit einer Vorderseite des Arms 37 verbunden.
Die Verbindungsstange 24 ist an ihrem anderen Ende mit
dem Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 zum
Betätigen
des Differentialverriegelungsmechanismus 33 verbunden.
Im einzelnen ist das Ende der Verbindungsstange 24 in einen in
dem Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 ausgebildeten
Schlitz 78a so eingesetzt, dass es entlang dem Schlitz 78a verschiebbar
ist. [0082] Der Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 ist
dreh-/schwenkbar an seiner Vorderseite mit einem Ende einer weiteren
Verbindungsstange 26 verbunden, die dreh-/schwenkbar an
ihrem anderem Ende mit einem Arm 28 verbunden ist, der
an einem Basisabschnitt des Differentialverriegelungshebels 27 befestigt
ist, welcher neben dem Sitz 2 angeordnet ist. Eine Feder 29 belastet
den Differential-Verriegelungshebel 27 zu einer "Entriegelungs"-Position UL vor.
Durch Drehen des Differentialverriegelungshebels 27 zu
einer "Verriegelungs"-position L gegen die Feder 29 wird
der Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 durch die Verbindungsstange 26 so
gezogen, dass er seine Verriegelungsposition L erreicht, wodurch
bewirkt wird, dass der Differentialverriegelungs mechanismus 33 die
Hinterradachsen 8 miteinander integriert.
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Die
Arbeitsweise des Verbindungssystems gemäß 11 wird
im folgenden beschrieben. Zunächst
befindet sich der Differential-Verriegelungshebel 27 an
der Entriegelungsposition UL, so dass der Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 an
seiner Entriegelungsposition UL eingestellt ist. Es wird davon ausgegangen,
dass das Bremspedal 23 nicht niedergedrückt ist und der Bremssteuerarm 80 der Bremse 22 sich
an seiner "Nicht-Brems"-Position NB befindet.
Dann wird durch allmähliches
Niederdrücken
der Pedalfläche 23b des
Bremspedals 23 das Zwischenelement 30 durch das
Bremspedal 23 gedrückt.
Gleichzeitig wird der Arm 37 zusammen mit dem Bremspedal 23 so
gedreht, dass er den Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 über die
Verbindungsstange 24 drückt.
Schließlich
erreicht der Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 seine Verriegelungsposition
L und verbleibt dort, so dass er die Hinterradachsen 8 miteinander
integriert, weil der sich zusammen mit dem Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 über die
Verbindungsstange 26 und den Arm 28 drehende Differential-Verriegelungshebel 27 zur
Anlage an einem Anschlag S an der Verriegelungsposition L des Differentialverriegelungshebels 27 kommt.
In diesem Stadium wird jedoch die Kolbenstange 100a des
Hydraulikzylinders 100 in ihrem ausgefahrenen Zustand gehalten,
da der Schlitz 30a des sich bewegenden Zwischenelements 30 der
Vorderseite der Kolbenstange 100a darin ermöglicht, sich
relativ zum Zwischenelement 30 zu verschieben. Damit üben die
Bremsen 102 und 22 noch keine Bremswirkung aus,
während
die Hinterradachsen 8 untereinander integriert werden (der
Differentialverriegelungsmechanismus 33 hebt die Differentialfunktion
der Differentialgetriebeeinheit 32 auf).
-
In
diesem Stadium kann die Druckfeder 24a weiter komprimiert
werden, so dass eine weitere Drehung des Bremspedals 23 bis
zum Hublimit ermöglicht
wird. Wenn dann die Pedalfläche 23a des
Bremspedals 23 weiter niedergedrückt wird, kommt das vom Bremspedal 23 gedrückte Zwischenelement 30 zum
Anliegen am Ende seines Schlitzes 30a gegen die Vorderseite
der Kolbenstange 100a des Hydraulikzylinders 100 und
drückt
die Kolbenstange 100a in den Hydraulikzylinder 100,
wodurch der Hydraulikzylinder 100 zum Ausstoßen von Öl gebracht
wird. Damit üben
die Bremsen 102 eine Bremsfunktion auf die Vorderräder 12 aus
und die Kolbenstange 103a fährt aus dem Hydraulikzylinder 103 aus,
so dass sie den Bremssteuerarm 80 aus seiner Nicht-Brems-Position NB
zur Bremsposition B dreht, wodurch die Zwischenwelle 41 und
die Hinterradachsen 8 abgebremst werden.
-
Während das
Bremspedal 23 allmählich
niedergedrückt
wird, wird somit sichergestellt, dass die Bremskraft auf die hinteren
Antriebsräder 9 und
vorderen Räder 12 in
Proportion zum Niederdrücken
des Bremspedals 23 aufgebracht wird. Andererseits integriert
zu Beginn des Niederdrückens
des Bremspedals 23 der Differentialverriegelungsmechanismus 33 die
Hinterradachsen 8 miteinander, bevor die Bremsen 22 und 102 zu
wirken beginnen. Auch wenn sich die auf die rechten und linken hinteren
Antriebsräder 9 über eine
Straßenoberfläche einwirkenden Lasten
beim Bremsvorgang voneinander unterscheiden, weil die Straßenoberfläche holprig
ist, integriert der Differentialverriegelungsmechanismus 33 die Hinterradachsen 8 miteinander
durch Beginnen des Niederdrückens
des Bremspedals 23 vor der Betätigung der Bremsen 102 und 22,
wodurch das Anhalten des Fahrzeugs 1 ohne eine unerwartete
Lateralbewegung gewährleistet
ist.
-
Übrigens
wird das Bremspedal 23 daran gehindert, sich unerwartet
zu drehen, um das Fahrzeug gemäß der Betätigung des
Differentialverriegelungshebels 27 zur Differentialverriegelung
abzubremsen. Wenn in diesem Zusammenhang das Bremspedal 23 nicht
niedergedrückt
ist bzw. wird, ermöglicht
es der Schlitz 78a des Differentialverriegelungs-Steuerhebels 78,
dass das Ende der Verbindungsstange 24 relativ darin gleitet.
Somit kann auch dann, wenn der Differential-Verriegelungshebel 27 zu
seiner Verriegelungsposition L hin betätigt wird, der Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 sich
zu seiner Verriegelungsposition L drehen, während das Bremspedal 23 an
seiner Anfangsposition (Nicht-Brems-Position) gehalten wird.
-
Eine
weitere Ausführungsform
hinsichtlich der Verriegelungsverbindung des Differentialverriegelungsmechanismus 33 und
der Bremse 22 im Getriebe 4 wird im folgenden
gemäß 12 beschrieben.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist die Kolbenstange 100a des Hydraulikzylinder 100 direkt
mit dem Bremspedal 23 ohne das Zwischenelement 30 verbunden,
wie 11 zeigt. Davon ausgehend, dass die Positionen
und vollen Hübe
des Bremspedals 23, des Differentialverriegelungs-Steuerhebels 78 und
des Differentialverriegelungshebels 27 gleich mit denjenigen
in 11 sind, ist ein Schlitz 78a' des Differentialverriegelungs-Steuerhebels 78 etwas
länger
als der Schlitz 78a des Differentialverriegelungs-Steuerhebels 78 der 11.
Es wird ein bestimmter Niederdrückhub
des Bremspedals 23 hergestellt, wenn eine schwache Bremskraft
auf die hinteren Antriebsräder 8 einwirkt.
Aufgrund dieses Aufbaus erreicht das Ende der Verbindungsstange
24 im Schlitz 78a' das
Ende des Schlitzes 78a' nicht
bevor das niedergedrückte
Bremspedal 23 den voreingestellten Hub erreicht, wodurch
der Differential-Steuerhebel 78 an Ort und Stelle gehalten
wird. Wenn das Bremspedal 23 über den voreingestellten Hub
hinaus niedergedrückt
wird, kommt das Ende der Verbindungsstange 24 im Schlitz 78a' zur Anlage
am Ende des Schlitzes 78a' und
drückt
den Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 in die Verriegelungsposition L.
Der Aufbau, der nicht beschrieben ist, ist ähnlich demjenigen der 11.
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Die
Arbeitsweise des in 12 dargestellten Verbindungssystems
wird nun beschrieben. Zunächst
befindet sich der Differential-Verriegelungshebel 27 in
der Entriegelungsposition UL, so dass der Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 in
seine Entriegelungsposition UL versetzt wird. Es wird davon ausgegangen,
dass das Bremspedal nicht niedergedrückt ist und der Bremssteuerarm 80 der Bremse 22 sich
in seiner "Nicht-Brems"-Position NB befindet.
Dann wird durch allmähliches
Niederdrücken
der Pedalfläche 23b des
Bremspedals 23 die Kolbenstange 100a durch das
Bremspedal 23 in den Hydraulikzylinder 100 gedrückt. Gleichzeitig
wird der Arm 37 zusammen mit dem Bremspedal 23 so
gedreht, dass er den Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 durch
die Verbindungsstange 24 drückt. Der Hydraulikzylinder 100 gibt Öl ab, so
dass die Bremsen 102 zur Abbremsung der Vorderräder 12 wirken und
die Kolbenstange 103a von dem Hydraulikzylinder 103 ausgefahren
wird, so dass der Bremssteuerarm 80 von einer Nicht-Brems-Position NB zur Bremsposition
B gedreht wird, wodurch die Zwischenwelle 41 und die Hinterradachsen 8 abgebremst
werden. In diesem Stadium werden jedoch die hinteren Antriebsräder 9 und
die Vorderräder 12 sanft
abgebremst, und das Ende der Verbindungsstange 24 gleitet
im Schlitz 78a' so,
dass der Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 nach
wie vor in seiner Entriegelungsposition UL gehalten wird.
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Wenn
dann das Bremspedal 23 weiter niedergedrückt wird,
wird die Kolbenstange 100a weiter in den Hydraulikzylinder 100 hineingedrückt, so
dass die Ölaustragung
aus dem Hydraulikzylinder 100 zunimmt, wodurch die Bremskraft
auf die Räder 9 und 12 zunimmt.
Gleichzeitig kommt das Ende der Verbindungsstange 24 zur
Anlage am Ende des Schlitzes 78a' und drückt den Differentialverriegelungs-Steuerhebel 78 so,
dass die Hebel 78 und 27 in ihre Verriegelungspositionen
L gedreht werden, die von dem Anschlag S bestimmt sind, gegen den
der Differential-Verriegelungshebel 27 gedrückt wird,
wodurch die Hinterradachsen 8 miteinander integriert werden.
Nachdem die Hebel 78 und 27 an den Verriegelungspositionen
L durch den Anschlag S festgehalten werden, wird die Druckfeder 24a weiter
komprimiert, so dass das Bremspedal 23 sich bis zu dem vollen
Hub drehen kann, wodurch die Bremskraft verstärkt wird, um so schließlich die
Räder 12 und 9 abzubremsen.
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Infolgedessen
wird, wenn das Fahrzeug 1 voll abgebremst wird, die Differentialverriegelung durchgeführt, um
eine unerwartete Lateralbewegung des Fahrzeug 1 zu verhindern.
Andererseits können zu
Beginn des Niederdrückens
des Bremspedals 23, d.h. bevor das Bremspedal 23 über den
voreingestellten Hub hinaus niedergedrückt wird, die Hinterradachsen 8 sich
differential drehen, während
sie sanft abgebremst werden, wodurch der Ausführungsform von 12 die
charakteristische Wirkung vermittelt wird, dass das Fahrzeug 1 so
gesteuert werden kann, wie es ein Fahrer wünscht, während die Fahrgeschwindigkeit
des Fahrzeugs sicher eingeschränkt
wird. Als weitere Wirkung erhöht
sich die Lebensdauer des Differentialverriegelungsmechanismus 33,
da die Häufigkeit
der Betätigung
desselben abnimmt.