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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Antriebssystem für ein Arbeitsfahrzeug,
wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert ist.
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2. Stand der Technik
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Das
offengelegte japanische Gebrauchsmuster Nr. Sho 60-32127 offenbart beispielsweise ein
herkömmliches
Vierradantriebsfahrzeug, das mit einem HST ausgestattet ist, welches
so aufgebaut ist, dass eine Ausgangsleistung einer Maschine, die einem
Hydraulikmotor über
eine in Fluidverbindung mit dem Hydraulikmotor stehende Hydraulikpumpe vermittelt
wird, an eine Differentialgetriebeeinheit über ein mechanisches Nebengetriebe
für den Zweck
des Antriebs von Hauptantriebsrädern
(Hinterrädern
oder Vorderrädern) übertragen
wird, und teilweise auch an eine weitere Differentialgetriebeeinheit über eine
Getriebewelle für
den Zweck des Antriebs von Nebenantriebsrädern (Vorderrädern oder
Hinterrädern) übertragen
wird.
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Ferner
offenbart die offengelegte japanische Anmeldung Nr. Hei 9-121645
beispielsweise ein herkömmliches
Arbeitsfahrzeug, das vor dem Fahrzeugkörper oder in seiner Zwischenposition
zwischen seinen Vorderrädern
und Hinterrädern
mit einer Arbeitsmaschine wie einem Mähwerk versehen ist.
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Bei
dem früheren
herkömmlichen
Aufbau unterscheidet sich die Drehgeschwindigkeit der Nebenantriebsräder von
derjenigen der Hauptantriebsrädern,
da die Hauptantriebsräder
die über
das Nebengetriebe übertragene
Leistung bzw. Energie aufnehmen. Somit besteht ein Problem insofern,
als die schnelleren Räder,
die entweder die Hauptantriebsräder
oder die Nebenantriebsräder
sind (die Vorderräder
oder die Hinterräder),
die anderen Räder
und eine am Fahrzeug vorgesehene Arbeitsmaschine mitziehen, wodurch
die Bodenfläche
einer Farm geschädigt
wird. Insbesondere wenn das Arbeitsfahrzeug mit einem Mähwerk versehen
ist, wird die Oberfläche
der Grasnarbe von dem mitgeschleppten Mähwerk beschädigt.
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Auch
wenn die Drehgeschwindigkeiten der Hauptantriebsräder und
der Nebenantriebsräder
(der vorderen und hinteren Räder)
vergleichmäßigt werden,
wenn sich das Arbeitsfahrzeug in Vierradantrieb dreht, dreht sich
das Fahrzeug um ein inneres Hauptantriebsrad, so dass die Drehgeschwindigkeit
der beiden Nebenantriebsräder,
die ziemlich weit von dem inneren Hauptantriebsrad entfernt sind,
abfällt und
diese mitgeschleppt werden. In dem Fall, in dem das Arbeitsfahrzeug
im Zweiradantrieb fährt,
mit anderen Worten durch Antrieb nur der Hauptantriebsräder, erfährt das
andere Hauptantriebsrad, wenn eines der linken oder rechten Hauptantriebsräder sich im
Leerlauf dreht, einen Schlupf, da es die Antriebskraft nicht aufnehmen
kann, wodurch die Bodenfläche
einer Farm geschädigt
wird.
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Ein
vorbekanntes hydraulisches Vierradantriebssystem für einen
Rasenmäher
mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist in US-A-4886142
offenbart. Dieses Antriebssystem umfasst ein Paar Lenkräder und
ein Paar Antriebsräder.
Die Lenkräder
werden durch einen Motor mit variabler Kapazität und eine vordere Differentialeinheit angetrieben.
Die Antriebsräder
werden durch einen Motor mit feststehender Kapazität angetrieben.
Eine Taumelscheibe des Motors mit variabler Kapazität ist mit
einem Lenkhandgriff so verbunden, dass die Geschwindigkeit der Lenkräder zunimmt,
wenn sich das Fahrzeug dreht.
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ABRISS DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Antriebssystem für ein Arbeitsfahrzeug
bereitzustellen, das verhindern kann, dass das Arbeitsfahrzeug während seiner Fahrt,
insbesondere bei einem Drehvorgang, die Oberfläche des Bodens schädigt.
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Um
diese Aufgabe zu erfüllen,
stellt die vorliegende Erfindung ein Antriebssystem bereit, wie
es in Anspruch 1 dargelegt ist.
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Um
die erste Aufgabe zu erfüllen,
stehen in dem Fall, in dem ein Arbeitsfahrzeug sich im Vierradantrieb
befindet, damit eine Drehgeschwindigkeit von Nebenantriebsrädern einer
Drehgeschwindigkeit von Hauptantriebsrädern entspricht, um ein Ziehen
bzw. Nachschleppen des Arbeitsfahrzeugs bei seinem Arbeitsgang,
insbesondere während
eines Drehvorgangs zu verhindern, eine erste, durch die Energie
eines Motors angetriebene Hydraulikpumpe sowie ein erster Hydraulikmotor
zum Antreiben der Hauptantriebsräder über einen
geschlossenen Fluidkreislauf in Fluidverbindung miteinander. Eine
Ausgangswelle des ersten Hydraulikmotors steht in Antriebsverbindung
mit einem Getriebe, so dass durch den Getriebemechanismus übertragene
Kraft bzw. Energie einer ersten Differentialgetriebeeinheit zum
Antrieb der Hauptantriebsräder
und einer zweiten Hydraulikpumpe zum Antrieb der beiden Nebenantriebsräder vermittelt
wird. Die zweite Hydraulikpumpe steht in Fluidverbindung mit einem
zweiten Hydraulikmotor, der mit einer zweiten Differentialgetriebeeinheit
für die Nebenantriebsräder antriebsmäßig verbunden
ist. Die zweite Hydraulikpumpe oder der zweite Hydraulikmotor hat
eine variable Verdrängung.
Ein Verdrängungs-Einstellmittel,
wie z.B. eine Taumelscheibe der Hydraulikpumpe oder des zweiten
Hydraulikmotors, ist mit einem Lenkbetätigungswerkzeug verbunden, so
dass die Drehgeschwindigkeit der Nebenantriebsräder dem Grad des Drehvorgangs
des Lenkbetätigungswerkzeugs
entsprechen kann.
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Ansonsten
kann die zweite Hydraulikpumpe ebenfalls in Fluidverbindung mit
einem Paar zweiter Hydraulikmotoren stehen, die jeweils linke und
rechte Achsen der Nebenantriebsräder
ohne die zweite Differentialgetriebeeinheit antreiben. Die zweite
Hydraulikpumpe oder das Paar zweiter Hydraulikmotoren haben eine
variable Verdrängung.
Ein Verdrängungseinstellmittel
wie eine Taumelscheibe der Hydraulikpumpe oder diejenigen des Paars
zweiter Hydraulikmotoren ist/sind mit einem Lenkbetätigungswerkzeug
so verbunden, dass die Drehgeschwindigkeit der Nebenantriebsräder dem
Grat des Drehvorgangs des Lenkbetätigungswerkzeugs entsprechen kann.
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Bei
dem Aufbau, bei dem das Paar zweiter Hydraulikmotoren vorgesehen
ist, haben die zweite Hydraulikpumpe und das Paar zweiter Hydraulikmotoren
ebenfalls eine feststehende Verdrängung. In diesem Fall ist das
Lenkbetätigungswerkzeug
mit einer Strömungssteuerventileinheit
verbunden, die auf dem Weg von Öldurchgängen zwischen
der zweiten Hydraulikpumpe und dem Paar zweiter Hydraulikmotoren
eingefügt
ist, so dass die Ölverdrängungen
des Paars zweiter Hydraulikmotoren durch eine Drehbetätigung des
Lenkbetätigungswerkzeugs
gesteuert werden kann.
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Die
zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dem das oben genannte
Antriebssystem anwendenden Arbeitsfahrzeug zu ermöglichen, rasch
einem Steckenbleiben wegen des Schlupfs beider Hauptantriebsräder, oder
eines von beiden, bei einem Wendevorgang zu entkommen, wenn das Arbeitsfahrzeug
im Zweiradantrieb fährt.
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Um
die zweite Aufgabe zu erfüllen,
wenn das das oben genannte Antriebssystem anwendende Arbeitsfahrzeug,
das zwischen einem Vierradantrieb und einem Zweiradantrieb umgeschaltet
werden kann, in den Zweiradantrieb versetzt wird, die Antriebskraft
der Ausgangswelle des ersten Hydraulikmotors, die über das
Getriebe übertragen
wurde, den Hauptantriebsrädern
vermittelt wird, und auch über eine
Kupplung, die eine zwischen eine Ausgangswelle des ersten Hydraulikmotors
und eine Eingangswelle der zweiten Hydraulikpumpe oder eine Ausgangsseite
des zweiten Hydraulikmotors eingefügte Freilaufkupplung (over
running clutch) oder manuelle Kupplung ist (Ausgangsseiten des Paars
der zweiten Hydraulikmotoren), vermittelt.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht des gesamten Arbeitsfahrzeugs, welches ein Antriebssystem
der vorliegenden Erfindung anwendet und mit Mähwerken als Arbeitsmaschinen
versehen ist,
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2 eine
schematische Draufsicht auf ein mit einem Mähwerk versehenes Arbeitsfahrzeug,
das ein Basisantriebssystem einer ersten Gruppe gemäß der vorliegenden
Erfindung anwendet,
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3 ein Ölkreislaufdiagramm
des in 1 gezeigten Antriebssystems,
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4 ein
Diagramm eines weiteren Antriebssystems desselben, betreffend die
Anordnung von Wellen in einem Getriebegehäuse 1,
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5 ein
Diagramm eines weiteren Antriebssystems desselben, ebenfalls die
Anordnung von Wellen im Getriebegehäuse 1 betreffend,
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6 ein
Diagramm einer Ausführungsform des
Antriebssystems mit einer Getriebewelle zwischen einem Getriebegehäuse 1 und
Nebenantriebsrädern 6,
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7 ein
Diagramm eines Antriebssystems der ersten Gruppe, wobei eine Kupplung 7 an
einer Ausgangsseite eines zweiten Hydraulikmotors M2 angeordnet
ist,
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8 ein
Diagramm eines Antriebssystems der ersten Gruppe, wobei der zweite
Hydraulikmotor M2 im Antrieb durch einen Drehvorgang eines Lenkbetätigungswerkzeugs 31 antriebsmäßig geändert wird,
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9 ein
Diagramm eines weiteren Antriebssystems der ersten Gruppe, wobei
der zweite Hydraulikmotor M2 ebenfalls durch einen Drehvorgang des
Lenkbetätigungswerkzeugs 31 antriebsmäßig geändert wird,
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10 ein
Diagramm eines Basisantriebssystems der zweiten Gruppe gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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11 ein
Diagramm eines Antriebssystems der zweiten Gruppe, wobei Kupplungen 7 an
Ausgangsseiten eines Paars der zweiten Hydraulikmotoren M3 angeordnet
sind,
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12 ein
Diagramm eines Antriebssystems der zweiten Gruppe, wobei das Paar
der zweiten Hydraulikmotoren M3 antriebsmäßig durch einen Drehvorgang
des Lenkbetätigungswerkzeugs 31 verändert wird,
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13 ein
Diagramm eines weiteren Antriebssystems der zweiten Gruppe, wobei
das Paar der zweiten Hydraulikmotoren M3 antriebsmäßig durch
einen Drehvorgang des Lenkbetätigungswerkzeugs 31 über ein
Strömungssteuerventil 44 verändert wird,
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14 ein
Diagramm einer Ausführungsform
einer Strömungssteuerventileinheit 44,
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15 ein
Diagramm einer weiteren Ausführungsform
der Strömungssteuerventileinheit 44,
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16 ein
Diagramm einer noch anderen Ausführungsform
der Strömungssteuerventileinheit 44,
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17 ein
Diagramm eines Antriebssystems der zweiten Gruppe, wobei das Paar
zweiter Hydraulikmotoren M3 antriebsmäßig durch Erfassen eines Unterschieds
zwischen den Drehgeschwindigkeiten der Haupt- und Nebenantriebsräder 5 bzw. 6 antriebsmäßig geändert wird,
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18 ein
Diagramm eines weiteren Antriebssystems der zweiten Gruppe, wobei
das Paar zweiter Hydraulikmotoren M3 ebenfalls durch Erfassen eines
Unterschieds zwischen den Drehgeschwindigkeiten der Haupt- und Nebenantriebsräder 5 und 6 antriebsmäßig geändert wird,
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19 ein
Diagramm eines Antriebssystems mit einem einzelnen Nebenantriebsrad 6,
und
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20 eine
Draufsicht auf ein Verzögerungselement
im Schnitt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es
wird nun eine Erläuterung
zu einer Ausführungsform
gegeben, bei der das Antriebssystem der vorliegenden Erfindung bei
einem Mähtraktor
angewandt wird. Wie in 1 und anderen Figuren gezeigt
ist, sind ein Paar Vorderräder
Hauptantriebsräder 5,
und ein Paar Hinterräder
sind Nebenantriebsräder 6,
die auch als Räder
zum Steuern bzw. Lenken benutzt werden. Die Hauptantriebsräder 5 werden
an einem vorderen Abschnitt eines Fahrzeugkörperrahmens 19 getragen,
und die Nebenantriebsräder 6 werden
an einem hinteren Abschnitt hiervon getragen. Dreifach-Frontantriebs-Mähwerke 8FL, 8FM und 8FR sind
vertikal beweglich vor dem Mähtraktor angeordnet.
Linke und rechte Doppelmähwerke 8SL und 8SR sind
vertikal beweglich zwischen den Hauptantriebsrädern 5 und den Nebenantriebsrädern 6 angeordnet.
Hinsichtlich der Dreifach-Frontmähwerke 8FL, 8FM und 8FR stehen
die linken und rechten Frontmähwerke 8FL und 8FR (ein
Paar seitlicher Frontmähwerke)
vom Vorderende des Fahrzeugkörpers
vor, und das laterale mittlere Frontmähwerk (ein mittleres Frontmähwerk) 8FM ist
hinter den beiden seitlichen Frontmähwerken 8FM und 8FR angeordnet.
In einigen Fällen
kann nur das mittlere Frontmähwerk 8FM verwendet
werden. Über
dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugkörperrahmens 19 ist
ein Betätigungsabschnitt
A angeordnet, und hinter dem hinteren Abschnitt desselben ist eine
Maschine B angeordnet, die mit einer Motorhaube bedeckt ist.
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Wie
in 1 bis 3 gezeigt ist, ist jedes der
linken und rechten Achsgehäuse 52 an
jeder der linken und rechten Seiten eines Getriebegehäuses 1 befestigt
und enthält
jeweils linke und rechte Achsen 18L und 18R. Jedes
der linken und rechten Verzögerungselementgehäuse 29,
die einen Untersetzungsgetriebezug (Zentralrad) enthalten, ist an
dem äußeren Ende
jedes Achsgehäuses 52 angebracht,
so dass der Untersetzungsgetriebezug zwischen jede der Achsen 18L und 18R und
jedes der Hauptantriebsräder 5 eingefügt ist.
Gemäß diesem
Aufbau kann das Verzögerungsverhältnis durch
eine erste Differentialgetriebeeinheit D1 so klein gehalten werden,
dass es deren Übertragungsmoment
reduziert, wodurch eine Minimierung der ersten Differentialgetriebeeinheit
D1 ermöglicht
wird. Ferner kann die Breite zwischen Spuren durch Einfügen der
Verzögerungselementgehäuse 29 dazwischen
geändert
werden.
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Das
Getriebegehäuse 1,
die linken und rechten Achsgehäuse 52 und
die linken und rechten Verzögerungselementgehäuse 29 sind
in der Draufsicht bogenförmig
angeordnet, so dass ein Zwischenraum P zwischen dem Paar beibehalten
wird. Ein mittleres Frontmähwerk 8FM ist
im Zwischenraum P so angeordnet, dass es sich zwischen den linken
und rechten Vorderrädern
(Hauptantriebsrädern 5)
befindet. Wenn dabei die Dreifach-Frontmähwerke 8FL, 8FM und
8FR am vorderen Abschnitt des Fahrzeugkörpers angeordnet sind, kann
das gesamte mit ihnen bereitgestellte Arbeitsfahrzeug longitudinal
kurz gehalten werden. Ferner kann ein Arm zum Anheben des mittleren
Frontmähwerks 8FM kurz
sein, und ein Anhebemechanismus zum vertikal beweglichen Aufhängen der
linken und rechten Frontmähwerke 8FL und 8FR kann
in dem Zwischenraum P so angeordnet werden, dass sie geschützt sind.
Damit kann der Zwischenraum P zwischen den Verzögerungselementgehäusen 29 vorteilhaft
genutzt werden. Außerdem
kann das Gleichgewicht des Mähtraktors
verbessert werden, um seine Strapazierfähigkeit beim Fahren wegen der
Anordnung des mittleren Frontmähwerks 8FM in
der Mitte des Fahrzeugkörpers
zu stabilisieren.
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Achsgehäuse 52 können auf
der linken und rechten Seite des Getriebegehäuses 1 integral ausgebildet
sein oder können
mit dem Verzögerungselementgehäuse 29 einstückig sein.
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Wie
in den 2, 3 und 20 gezeigt ist,
stehen die Verzögerungselementgehäuse 29 im wesentlichen
horizontal nach vorne vor. Sie können auch
im wesentlichen vertikal angeordnet sein, um die Achsebene anzuheben,
bei dem Arbeitsfahrzeug dieser Ausführungsform aber, das zum Rasenmähen vorgesehen
ist, werden niedrige Achsen vorgezogen, um über ein niedriges Schwerkraftzentrum
zu verfügen.
Somit sind die Verzögerungselementgehäuse 29 im
wesentlichen horizontal angeordnet, wodurch das mit dem Mähwerk oder
den Mähwerken
versehene Fahrzeug leicht und stetig an einem Hang oder dgl. fahren
und arbeiten kann.
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Basisabschnitte
der vertikal beweglichen Verbindungsgestänge 50L und 50R,
an denen vertikal beweglich jeweils die Frontmähwerke 8FL und 8FR aufgehängt sind,
sind jeweils mit den Innenseiten der Verzögerungselementgehäuse 29 gelenkig verbunden
und werden vertikal durch einen Hydraulikzylinder (nicht gezeigt)
gedreht. Die vertikal beweglichen Verbindungsgestänge 50L und 50R können kürzer sein,
da die Verzögerungselementgehäuse 29 weiter
nach vorne vorstehen. Sie erfordern auch keinen Bügel zu ihrer
Anbringung. Ein vertikal bewegliches Verbindungsglied 51 ist
an seinem Basisabschnitt mit der Vorderfläche des Getriebegehäuses 1 gelenkig
verbunden und kann durch einen Hydraulikzylinder vertikal gedreht
werden. Das mittlere Frontmähwerk 8FM ist
an einem äußersten
Ende des vertikal beweglichen Verbindungsglieds 51 aufgehängt, welches
drehbar an seinem Basisabschnitt durch den Vorderabschnitt des Getriebegehäuses 1 getragen
ist, so dass es durch Betätigung
eines Hydraulikzylinders vertikal gedreht wird.
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Wie
in 20 gezeigt ist, ist jedes Verzögerungselementgehäuse 29,
das lateral in eine linke Gehäusehälfte 29a und
eine rechte Gehäusehälfte 29b unterteilt
werden kann, an einem äußeren Ende jedes
Achsgehäuses 52 befestigt.
Ein äußerster
Endabschnitt der Achse 18 (entweder die Achse 18L oder 18R)
ist in einen hinteren Abschnitt des Verzögerungselementgehäuses 29 eingesetzt
und wird durch ein Lager drehbar gelagert. Bezüglich des Innenraums des Verzögerungselementgehäuses 29 ist ein
Zahnrad 53 mit kleinem Durchmesser an dem äußersten
Endabschnitt der Achse 18 befestigt. Ein vorderer Raum
zwischen den Innenseiten der linken und rechten Gehäusehälften 29a und 29b des
Verzögerungselementgehäuses 29 ist
an einer Radwelle 55 über
Lager drehbar gelagert. Ein Zahnrad 54 großen Durchmessers
ist an einem inneren Endabschnitt der Radwelle 55 befestigt
und steht immer in Eingriff mit dem Zahnrad 53 kleinen
Durchmessers, wodurch ein Untersetzungsgetriebezug aufgebaut ist.
Ein äußerer Endabschnitt
der Radwelle 55 steht seitlich nach außen von dem Verzögerungselementgehäuse 29 vor, so
dass das Hauptantriebsrad 5 an dem nach außen vorstehenden
Abschnitt der Radwelle 55 befestigt ist.
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Das
Verzögerungsverhältnis durch
die erste Differentialgetriebeeinheit D1 kann wegen der in den Verzögerungselementgehäusen 29 enthaltenen
Untersetzungsgetriebezüge
reduziert werden, wodurch das Drehmoment zur Übertragung durch die erste Differentialgetriebeeinheit
D1 verringert wird. Somit kann die erste Differentialgetriebeeinheit
D1 kompaktiert werden, um so die Bodenebene des Fahrzeugs anzuheben,
wodurch der Raum P in seiner Longitudinalrichtung sowie der Raum
zwischen den Vorder- und Hinterrädern
gedehnt wird. Ferner kann die Breite zwischen den beiden Spuren
der Hauptantriebsräder 5 wegen
der Einfügung
der Verzögerungselementgehäuse 29 oder
der Achsgehäuse 52 verbreitert
werden und kann eingestellt werden, falls verschiedene Arten von
Verzögerungselementgehäusen 29 hergestellt
werden.
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Als
nächstes
wird eine Erläuterung
zu verschiedenen Ausführungsformen
von Antriebssystemen zum Antrieb der Hauptantriebsräder 5 und
der Nebenantriebsräder 6 gegeben.
In dieser Hinsicht werden die Antriebssysteme der folgenden Ausführungsformen
grob in erste und zweite Gruppen unterteilt. Für den Zweck des Antriebs der
Nebenantriebsräder 6 nutzt
jedes Antriebssystem der ersten Gruppe einen einzelnen zweiten Hydraulikmotor
M2 und eine zweite Differentialgetriebeeinheit D2, und jedes Antriebssystem
der zweiten Gruppe benutzt ein Paar zweiter Hydraulikmotoren M3.
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Zunächst wird
ein Aufbau eines ersten HST, das beiden Antriebssystemen der ersten
und zweiten Gruppen gemeinsam ist, gemäß den 3 bis 5 beschrieben.
Wie in 3 gezeigt ist, ist eine erste Hydraulikpumpe P1
mit variabler Verdrängung
mit einer Ausgangswelle des Motors E verbunden. Ein erster Hydraulikmotor
M1 mit feststehender Verdrängung
ist am Getriebegehäuse 1 angebracht.
Die erste Hydraulikpumpe P1 und der erste Hydraulikmotor M1 stehen
in Fluidverbindung miteinander über Öldurchgänge wie
z.B. Rohrleitungen, so dass sie das erste HST bilden. Eine Ausgangswelle
des ersten Hydraulikmotors M1 ist mit einer durch das Getriebegehäuse 1 gelagerten
Eingangswelle 2 verbunden.
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Hinsichtlich
des Innenraums des Getriebegehäuses 1 ist
ein Nebengetriebe 3, das schrittweise geschaltet werden
kann, darin enthalten. Wie in 3 gezeigt
ist, ist beispielsweise das Nebengetriebe 3 so aufgebaut,
dass ein Zahnrad 10 größeren Durchmessers
und ein Zahnrad 11 kleineren Durchmessers an der Eingangswelle 2 befestigt
sind, und verschiebbare Doppelzahnräder 12 an der Ausgangswelle 4 vorgesehen
sind, so dass sie mit diesen über
einen Keil in Eingriff stehen, wodurch sie axial verschiebbar sind
und nicht relativ drehbar sind. Wenn ein Zahnrad 12a der
verschiebbaren Doppelzahnräder 12 mit
dem Zahnrad 10 großen
Durchmessers in Eingriff kommt, wird eine Ausgangswelle 4 schnell
gedreht, und wenn deren anderes Zahnrad 12b mit dem Zahnrad 11 kleinen
Durchmessers in Eingriff kommt, wird die Ausgangswelle 4 langsam gedreht.
Damit kann das Nebengetriebe 3 zwischen zwei Stufen hoher
und niedriger Geschwindigkeitsstadien geschaltet werden, es ist
jedoch nicht auf zwei Geschwindigkeitsstufen beschränkt. Es
kann auch nur eine Zahnradstruktur oder mehr als zwei Zahnradstrukturen
aufweisen, oder es kann auch stufenlos geschaltet werden.
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Ein
Zahnrad 13 ist an einem Ende der Ausgangswelle 4 befestigt
und steht in Eingriff mit einem Zahnrad 15, das an einer
Verzögerungswelle 14 vorgesehen
ist. Ein Kegelzahnrad 16 ist ebenfalls an der Verzögerungswelle 14 befestigt
und steht in Eingriff mit einem Tellerrad 17 der ersten
Differentialgetriebeeinheit D1. Achsen 18L und 18R stehen
von der ersten Differentialgetriebeeinheit D1 vor, und die Hauptantriebsräder 5 sind
im Drehantrieb jeweils mit den äußersten
Enden der Achsen 18L und 18R verbunden. Dementsprechend
wird die von dem ersten Hydraulikmotor M1 auf die Ausgangswelle 4 über das Nebengetriebe 3 übertragene
Antriebskraft der ersten Differentialgetriebeeinheit D1 über die
Zahnräder 13 und 15 und
das Kegelzahnrad 16 weitergegeben, wodurch die Hauptantriebsräder 5 angetrieben
werden.
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Weitere
Ausführungsformen,
die einen inneren Aufbau des Getriebegehäuses 1 betreffen,
werden gemäß 4 und 5 beschrieben.
In der in 2 gezeigten, oben erwähnten Ausführungsform, enthält das Getriebegehäuse 1 eine
Eingangswelle 2, eine Ausgangswelle 4 und eine
Eingangswelle 9, die senkrecht zu den Achsen 18L und 18R angeordnet
sind, mit anderen Wort in einer Longitudinalrichtung des Fahrzeugs
angeordnet sind. In dieser in 4 und 5 gezeigten
Ausführungsform
sind die Eingangswelle 2, die Ausgangswelle 4 und
die Eingangswelle 9 parallel zu den Achsen 18L und 18R angeordnet,
mit anderen Worten in einer Lateralrichtung des Fahrzeugs angeordnet.
Ferner sind statt des Kegelzahnrads 16 und des Kegeltellerrads 17 der
ersten Differentialgetriebeeinheit D1 das Vollzahnrad 16' und das Volltellerrad 17' jeweils vorgesehen.
Die anderen Komponenten sind von ähnlichem Aufbau wie dem in 2 gezeigten.
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Hinsichtlich
der Anordnung der Hydraulikpumpe und des Motors P1 bzw. M1 sind
diejenigen der in 4 gezeigten Ausführungsform
jeweils voneinander beabstandet auf beiden lateralen Außenseiten
des Getriebegehäuses 1 angeordnet,
während diejenigen
der in 5 gezeigten Ausführungsform nebeneinander auf
einer Seite des Getriebegehäuses 1 angeordnet
sind.
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Jede
der oben genannten Ausführungsformen
hinsichtlich des Innenraums des Getriebegehäuses 1 ist in 3 bis 5 gezeigt
und gehören zu
der ersten Gruppe, die Ausführungsformen
können
aber auch von den Antriebssystemen der zweiten Gruppe verwendet
werden.
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Wie
in 3 gezeigt ist, werden hinsichtlich der Ölkreisläufe der
ersten und zweiten HSTs die erste Hydraulikpumpe P1 und die Lastpumpe
CP1 gleichzeitig angetrieben. Öldurchgänge 26a und 26b sind
zwischen die erste Hydraulikpumpe P1 und den ersten Hydraulikmotor
M1 eingefügt.
Ein Lastminderungsventil 27 ist mit einem Austragsöldurchgang der Lastpumpe
CP1 und mit Öldurchgängen 26a und 26b über ein
Paar Rückschlagventile 28 verbunden,
so dass das Betriebsöl
dem geschlossenen Ölkreislauf des
ersten HST zugeführt
wird. Die Lastpumpe CP1 des ersten HST kann auch eine Arbeitsmaschine durch
daraus ausgetragenes Drucköl
antreiben. Bei einem solchen Aufbau wird die Drehgeschwindigkeit der
Ausgangswelle 4 der ersten Hydraulikpumpe P1 stufenlos
durch Ändern
des Neigungswinkels einer beweglichen Taumelscheibe (als Bewegungseinstellmittel)
der ersten Hydraulikpumpe P1 so geändert, dass die Hauptantriebsräder 5 mit
der der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 4 entsprechenden Geschwindigkeit
gedreht werden, wodurch das Fahrzeug angetrieben wird.
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Als
nächstes
wird eine Erläuterung
zu einem zweiten HST gegeben, das in den Antriebssystemen der ersten
Gruppe untergebracht ist. Eine Ausgangswelle 4 eines Nebengetriebes 3 ist
antriebsmäßig mit der
ersten Differentialgetriebeeinheit D1 über Zahnräder wie die oben erwähnten verbunden,
so dass es die Hauptantriebsräder 5 antreibt,
und ist auch mit einer Eingangswelle 9 einer zweiten Hydraulikpumpe P2
verbunden.
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Die
zweite Hydraulikpumpe P2 steht in Fluidverbindung mit dem zweiten
Hydraulikmotor M2 über ein
Paar Rohrleitungen 20 als geschlossener Fluidkreislauf,
wodurch das zweite HST gebildet wird. Die zweite Hydraulikpumpe
und der Motor D2 bzw. M2 können
beide feststehende oder variable Verdrängungen aufweisen, oder sie
können
auch so aufgebaut sein, dass einer von ihnen eine variable Verdrängung und
der andere eine feststehende Verdrängung entsprechend ihrer Beziehung
zu den anderen Komponenten aufweist.
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Der Ölkreislauf
des zweiten HST, der eine Systempumpe CP2 oder andere aufweist,
ist ähnlich demjenigen
des ersten HST gemäß 3 aufgebaut.
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Ein
Kegelzahnrad 22 ist an einer Ausgangswelle 21 des
zweiten Hydraulikmotors M2 befestigt und steht in Eingriff mit einem
Tellerrad 24, einer zweiten Differentialgetriebeeinheit
D2 innerhalb eines Hinterachsgehäuses 23.
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Nebenantriebsräder 6 sind
jeweils an Außenenden
der linken und rechten Achsen 25L und 25R befestigt,
die lateral von der zweiten Differentialgetriebeeinheit D2 vorstehen.
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Wie
in 6 gezeigt ist, kann ein Getriebemechanismus, der
ein Universalgelenk 38 und eine Getriebewelle 39 aufweist,
zwischen eine Welle an einer Ausgangsseite des Nebengetriebes 3 (die
die Ausgangswelle 9 an der Ausgangsseite der Kupplung 7 in
der in 6 gezeigten Ausführungsform ist) und der zweiten
Differentialgetriebeeinheit D2 statt dem zweiten HST eingefügt sein,
wodurch das Kraftübertragungssystem
zwischen diesen vereinfacht wird.
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Als
nächstes
wird ein Aufbau einer Kupplung 7 hinsichtlich des Antriebssystems
für die
Nebenantriebsräder 6 beschrieben.
In dem in 3 und anderen gezeigten Ausführungsformen
ist die Kupplung 7 als Freilaufkupplung oder manuelle Kupplung
zwischen die Ausgangswelle 4 des Nebengetriebes 3 und
die Eingangswelle 9 der zweiten Hydraulikpumpe P2 mit feststehender
Verdrängung
eingefügt.
Andernfalls kann die Kupplung 7 als Freilaufkupplung oder
manuelle Kupplung auch an einer Ausgangsseite des zweiten Hydraulikmotors
M2 mit feststehender Verdrängung
angeordnet sein, wie in 7 gezeigt ist. In diesem Fall
sind die Ausgangswelle 4 und die Eingangswelle 9 direkt
miteinander verbunden, so dass der zweite Hydraulikmotor M2 immer
antreibt, wenn die Hydraulikpumpe P2 antreibt. Eine Ausgangs- bzw. Motorwelle 21 des
zweiten Hydraulikmotors M2 ist in eine Antriebsmotorwelle 21a und
eine mitlaufende Motorwelle 21b unterteilt, wobei diese miteinander über eine
Kupplung 7 verbunden sein können. Die mitlaufende Motorwelle 21b,
die eine Welle auf der Folgestufenseite der Kupplung 7 ist,
ist mit den Achsen 25L und 25R über ein
Kegelzahnrad 22, ein Differential-Tellerrad 24 und
eine zweite Differentialgetriebeeinheit D2 verbunden.
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Als
nächstes
wird die Funktionsweise der Kupplung 7 beschrieben. Wenn
diese Kupplung 7, die zwischen die Ausgangswelle 4 und
die Eingangswelle 9 eingefügt ist, wie 3 zeigt,
eine Freilaufkupplung ist, greift die Kupplung 7 zwischen
die Ausgangswelle 4 und die Eingangswelle 9 ein,
wenn die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 9 geringer ist
als die der Ausgangswelle 4 ohne Rücksicht auf die Drehrichtung
derselben (unabhängig
davon, ob die Wellen 4 und 9 im Uhrzeigersinn
oder umgekehrt gedreht werden), und rückt aus, wenn die Drehgeschwindigkeit
der Eingangswelle 9 die gleiche oder schneller ist als
die der Ausgangswelle 4.
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Bezüglich des
Antriebs der Nebenantriebsräder 6 werden
die Nebenantriebsräder 6 durch
Reibung gegen die Bodenfläche
gedreht, wenn das Fahrzeug fährt,
so dass der zweite Hydraulikmotor M2 durch ihre Drehung angetrieben
wird, und Drucköl
zu der zweiten Hydraulikpumpe P2 austrägt wodurch ihre Eingangswelle 9 angetrieben
wird. Die Kupplung 7 arbeitet als Freilaufkupplung automatisch.
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In
diesem Zusammenhang rückt
die Kupplung 7 ein, wenn sich die Ausgangswelle 9 langsamer als
die Ausgangswelle 4 dreht, und rückt aus, wenn sich die Eingangswelle 9 mit
der gleichen Geschwindigkeit oder schneller als die Ausgangswelle 4 dreht.
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Wenn
das Fahrzeug auf einer trockenen flachen Straße fährt, werden die Haupt- und
Nebenantriebsräder 5 und 6 mit
der gleichen Geschwindigkeit ohne Schlupf gedreht. In diesem Fall
wird die zweite Hydraulikpumpe P2 und ihre Eingangswelle 9 durch Drucköl angetrieben,
das aus dem zweiten Hydraulikmotor M2 ausgetragen wird, welcher
durch die Mitdrehung der Nebenantriebsräder 6 angetrieben
wird. Die Kupplung 7 rückt
automatisch zwischen der Ausgangswelle 4 und der Eingangswelle 9 aus,
da die Ausgangswelle 4 schneller gedreht wird als die Eingangswelle 9.
Somit wird die zweite Hydraulikpumpe P2 nicht angetrieben und ein
Nachschleppen der Nebenantriebsräder 6 wegen
ihres freien Antriebs wird verhindert, wodurch eine Beschädigung der
Bodenfläche
der Farm (des Rasens bzw. der Wiese) vermieden wird.
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Wenn
beim Fahren eines der Hauptantriebsräder 5 in Schlamm oder
einem Loch versinkt und Schlupf hat, wird die Fahrgeschwindigkeit
des Fahrzeugs verringert, während
die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 4 beibehalten
wird, so dass die Drehgeschwindigkeit der Nebenantriebsräder 6 relativ
langsamer wird als die der Hauptantriebsräder 5. Demgemäß wird die
Antriebsgeschwindigkeit des zweiten Hydraulikmotors M2 verringert,
wodurch die Eingangswelle 9 der zweiten Hydraulikpumpe
P2 verzögert
wird. Somit rückt
die Kupplung 7 automatisch zwischen der Ausgangswelle 4 und
der Eingangswelle 9 ein, so dass die zweite Hydraulikpumpe P2
durch Drehung der Ausgangswelle 4 angetrieben wird, wodurch
der zweite Hydraulikmotor M2 angetrieben wird. Infolgedessen werden
die Nebenantriebsräder 6 durch
den zweiten Hydraulikmotor M2 angetrieben, so dass das Fahrzeug
im Vierradantrieb fährt,
wodurch es aus dem Schlamm oder dgl. herauskommen kann.
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Wenn
die Kupplung 7 als Freilaufkupplung an der Ausgangsseite
des zweiten Hydraulikmotors M2 mit feststehender Verdrängung angeordnet
ist, wie 7 zeigt, rückt die Kupplung 7 aus,
wenn die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmotorwelle 21a die gleiche
oder geringer ist als die der mitlaufenden Motorwelle 21b.
Ferner rückt
sie automatisch aus, wenn die Antriebsmotorwelle 21a schneller
gedreht wird als die mitlaufende Motorwelle 21b. Gemäß diesem Aufbau
werden alle vier Räder
mit gleicher Geschwindigkeit bei normaler Fahrt gedreht, so dass
die Hauptantriebsräder 5 den
zweiten Hydraulikmotor M2 über
die Ausgangswelle 4 und die zweite Hydraulikpumpe P2 antreiben.
In diesem Fall rückt
die Kupplung 7 automatisch aus, so dass die Folgemotorwelle 21b nicht
angetrieben wird, wodurch das Fahrzeug im Zweiradantrieb fährt. Wenn
eines der Hauptantriebsräder 5 oder
beide Schlupf aufweisen, wird die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs
reduziert, so dass die Drehgeschwindigkeit der Nebenantriebsräder 6 relativ
langsamer wird als die der Hauptantriebsräder 5. Damit rückt die
Kupplung 7 automatisch zwischen der Antriebsmotorwelle 21a und
der Folgemotorwelle 21b ein, wodurch die zweite Differentialgetriebeeinheit
D2 angetrieben wird. Infolgedessen werden die Nebenantriebsräder 6 durch
die zweite Differentialgetriebeeinheit D2 angetrieben, so dass das
Fahrzeug im Vierradantrieb fährt.
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Hinsichtlich
der beiden in 3 und 7 gezeigten
Ausführungsformen
kann die Kupplung 7 auch eine manuelle Kupplung sein, die
durch eine manuelle Betätigung
eines Hebels ein- und ausgeschaltet werden kann. Außerdem kann
die Kupplung 7 auch eine elektromagnetische Kupplung sein,
die durch Betätigung
eines Schalters eingerückt
werden kann.
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Ferner
kann die Kupplung 7 auch so aufgebaut sein, dass sie einrückt, wenn
der Unterschied zwischen den Drehgeschwindigkeiten der linken und rechten
Achsen 18L und 18R durch Erfassen desselben als
größer erkannt
wird als der vorbestimmte Wert.
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Als
nächstes
werden Ausführungsformen
eines Aufbaus zur Vermeidung eines Nachschleppens beim Drehen gemäß den 8 und 9 beschrieben.
Für die
in 8 gezeigte Ausführungsform ist die Kupplung 7 als
elektromagnetische Kupplung gefertigt, die manuell durch Betätigen eines
Schalters oder dgl. geschaltet werden kann. Eine oder beide der
zweiten Hydraulikpumpen P2 und des zweiten Hydraulikmotors M2 des
zweiten HST (in dieser Ausführungsform
der zweite Hydraulikmotor M2) haben eine variable Verdrängung. Die
elektromagnetische Kupplung und eine bewegliche Taumelscheibe der zweiten
Hydraulikpumpe oder des Motors P2 oder M2 mit variabler Verdrängung sind
mit einem Lenkbetätigungswerkzeug
(einem Lenkrad) 31 verbunden.
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Wenn
gemäß einem
solchen Aufbau das Fahrzeug im Zweiradantrieb fährt (nur die Hauptantriebsräder 5 werden
angetrieben), wird die elektromagnetische Kupplung ausgerückt, so
dass die Nebenantriebsräder 6 durch
Betätigen
des Lenkbetätigungswerkzeugs 31 auf ähnliche
Weise wie beim herkömmlichen
Aufbau gesteuert werden. Wenn eines oder beide der Hauptantriebsräder 6 Schlupf
aufweisen, wird der Schalter eingeschaltet, um die elektromagnetische
Kupplung zu verbinden, so dass das Fahrzeug im Vierradantrieb fährt, um
heraus zu kommen. Bei diesem Aufbau kann zusätzlich zu der elektromagnetischen
Kupplung auch eine Freilaufkupplung vorgesehen sein, wodurch keine
manuelle Betätigung
zum Schalten der Kupplung zwischen einem Zweiradantrieb und einem
Vierradantrieb erforderlich ist.
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Wenn
die elektromagnetische Kupplung so verbunden ist, dass sie den Eingriff
des Fahrzeugs am Boden zum Zweck eines stetigen Fahrens verstärkt, bis
das Fahrzeug stecken bleibt, wird die bewegliche Taumelscheibe als
Bewegungseinstellmittel des zweiten Hydraulikmotors M2 bei einer
geraden Fahrt geschaltet, um die Drehgeschwindigkeit der Nebenantriebsräder 6 mit
derjenigen der Hauptantriebsräder 5 koinzidieren
zu lassen. Beim Drehvorgang des Lenkbetätigungswerkzeugs 31 wird
der Schrägstellungsgrad
der beweglichen Taumelscheibe in umgekehrter Proportion zum Drehungsgrad
des Lenkbetätigungswerkzeugs 31 reduziert,
so dass die Nebenantriebsräder 6 beschleunigt
werden, wodurch ein Nachschleppen derselben vermieden wird.
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Für die in 9 gezeigte
Ausführungsform haben
sowohl die zweite Hydraulikpumpe als auch der Motor P2 bzw. M2 eine
feststehende Verdrängung,
und ein Bypassventil V ist zwischen das Paar Rohrleitungen 20 eingefügt, um mit
dem Lenkbetätigungswerkzeug 31 verbunden
zu sein. Wenn das Lenkbetätigungswerkzeug 31 um
einen größeren Winkel
als den zum Drehen vorbestimmten Winkel gedreht wird, wird das Bypassventil
V geschaltet, so dass es eine Verbindung zwischen den Rohrleitungen 20 herstellt.
Damit wird der zweite Hydraulikmotor M2 so verändert, dass er neutral ist,
so dass sich das Fahrzeug im Zweiradantrieb dreht, wodurch ein Nachschleppen
vermieden wird, welches durch einen Unterschied zwischen den Drehgeschwindigkeiten
der Haupt- und Nebenantriebsräder 5 und 6 erzeugt
wird. Außerdem
kann auch ein Erfassungsmittel des Öldrucks der Rohrleitungen 20 vorgesehen sein,
so dass das Bypassventil V zum Verbinden zwischen den Rohrleitungen 20 geschaltet
wird, wenn deren Öldruck
durch einen Pumpvorgang bei der Drehung des zweiten Hydraulikmotors
M2 beim Wenden geändert
wird.
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Als
nächstes
wird eine Erläuterung
zu einem Antriebssystem für
die Nebenantriebsräder 6 gegeben,
d.h. ein modifiziertes zweites HST, das in dem Antriebssystem der
zweiten Gruppe gemäß den 10 bis 19 untergebracht
ist.
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Das
modifizierte zweite HST ist so aufgebaut, dass ein Paar linker und
rechter zweiter Hydraulikmotoren M3, die eine variable oder feststehende
Verdrängung
aufweisen, in Fluidverbindung mit der zweiten Hydraulikpumpe P2
parallel zueinander stehen, und zwar statt dem zweiten Hydraulikmotor M2
und der Differentialgetriebeeinheit D2. In diesem Zusammenhang erstrecken
sich ein Paar aus einem Vorwärtsbewegungs-Öldurchgang 45a und
einem Rückwärtsbewegungs-Öldurchgang 45b wie
Rohrleitungen von der zweiten Hydraulikpumpe P2, und ein Paar Verzweigungsöldurchgänge 45d sind
von jedem des Paars Öldurchgängen 45a und 45b abgezweigt,
so dass sie jeweils mit linken und rechten zweiten Hydraulikmotoren
M3 verbunden sind. Ausgangswellen 30L und 30R stehen
lateral von den linken und rechten zweiten Hydraulikmotoren M3 vor. Ausgangswellen 30L und 30R bilden
so wie sie sind Achsen, oder sind andernfalls direkt mit ihrem äußeren Ende
mit Achsen verbunden, so dass die Nebenantriebsräder 6 an den äußeren Enden
der Achsen angebracht sind.
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Eine
Freilaufkupplung oder eine manuelle Kupplung wird als Kupplung 7 ähnlich wie
bei der der ersten Gruppe verwendet. Für die in 10 und
anderen (Figuren) gezeigte Ausführungsform
ist die Kupplung 7 zwischen eine Ausgangswelle 4 eines Nebengetriebes 3 und
eine Eingangswelle 9 der zweiten Hydraulikpumpe P2 eingefügt. Für die in 11 gezeigte
Ausführungsform
ist ein Paar Kupplungen 7 an Ausgangsseiten der linken
und rechten zweiten Hydraulikmotoren M3 angeordnet. In dieser Hinsicht
ist jede der Ausgangswellen 30L und 30R in eine
Motorwelle 30A des zweiten Hydraulikmotors M3 und eine
Achse 30b unterteilt, auf der ein Nebenantriebsrad 6 befestigt
ist. Jede des Paars Kupplungen 7 ist jeweils zwischen Motorwellen 30a und
Achsen 30b eingefügt.
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Die
Funktionsweise einer Freilaufkupplung, die als Kupplung 7 gemäß 10 oder
anderen verwendet wird, ist ähnlich
derjenigen der oben beschriebenen Kupplung 7 der ersten
Gruppe gemäß 3 oder
anderen. Hinsichtlich der Funktionsweise des Paars Kupplungen 7 als
Freilaufkupplungen gemäß 11 rücken diese
aus, wenn sich die Motorwellen 30a mit der gleichen Geschwindigkeit
oder langsamer drehen als die Achsen 30b, und rücken automatisch
ein, wenn die Motorwellen 30b sich schneller drehen als
die Achsen 30b. Gemäß diesem Aufbau
werden alle vier Räder
mit der gleichen Geschwindigkeit bei normaler Fahrt gedreht, so
dass die Hauptantriebsräder 5 den
zweiten Hydraulikmotor M2 über
die Ausgangswelle 4 und die zweite Hydraulikpumpe P2 antreiben.
In diesem Fall rücken
die Kupplungen 7 automatisch aus, so dass die Achsen 30b nicht
angetrieben werden, wodurch das Fahrzeug im Zweiradantrieb fährt. Wenn
eines der Hauptantriebsräder 5 oder
beide Schlupf aufweisen, wird die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs
verringert, so dass die Drehgeschwindigkeit der Nebenantriebsräder 6 relativ
geringer wird als die der Hauptantriebsräder 5. Damit rückt jede
der Kupplungen 7 automatisch zwischen der Motorwelle 30a und
der Achse 30b ein, wodurch die Nebenantriebsräder 6 angetrieben
werden, so dass das Fahrzeug im Vierradantrieb fährt.
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Als
nächstes
wird eine Erläuterung
zu einem Aufbau gegeben, der verhindert, dass die Nebenantriebsräder 6 beim
Wenden gemäß den 12 bis 18 nachgeschleppt
werden.
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Für die in 12 gezeigte
Ausführungsform verblocken
beide Verdrängungs-Einstellmittel
wie die beweglichen Taumelscheiben des Paars linker und rechter
zweiter Hydraulikmotoren M3 mit variabler Verdrängung mit dem linken Betätigungswerkzeug 31,
so dass die Nebenantriebsräder 6 in
Proportion zu dem Grad des Wendevorgangs des Lenkbetätigungswerkzeugs 31 beschleunigt
werden, so dass ein Nachschleppen vermieden wird.
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Für die in 13 gezeigte
Ausführungsform ist
eine Strömungssteuerventileinheit 44 an Öldurchgängen zwischen
der zweiten Hydraulikpumpe P2 und dem Paar zweiter Hydraulikmotoren
M3 eingefügt.
Die Strömungs-Steuerventileinheit 44 ändert die Menge
an durchlaufendem Öl
gemäß dem Drehvorgang des
Lenkbetätigungswerkzeugs 31,
so dass das Fahrzeug an einem Nachschleppen gehindert werden kann,
wodurch es einwandfrei wenden kann.
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Eine
Ausführungsform
der Strömungssteuerventileinheit 44 wird
gemäß 14 beschrieben.
Ein Bypass-Öldurchgang 45c ist
zwischen die Öldurchgänge 45a und 45b als
geschlossener Fluidkreislauf eingefügt. Eine variable Membran 32 ist
an dem Bypass-Öldurchgang 45c so
vorgesehen, dass er mit dem Lenkbetätigungswerkzeug 31 verblockt
ist. Die variable Membran 32 wird proportional zu einer
Zunahme des Drehungsgrads des Lenkbetätigungswerkzeugs 31 dicht
geschlossen, wodurch das Paar zweiter Hydraulikmotoren M3 beschleunigt
wird, um ein Nachschleppen der Nebenantriebsräder 6 zu verhindern.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Strömungssteuerventileinheit 44 ist
in 15 gezeigt.
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In
diesem Zusammenhang sind ein Paar Strömungsregelventile, von denen
jedes eine variable Membran 32 und ein Druckminderungsventil 33 umfaßt, jeweils
an den Öldurchgängen 45a und 45b vorgesehen.
Ein Paar Rückschlagventile 35 sind
jeweils mit einem Paar Bypass-Öldurchgängen 45c als Primär-Ölkreisläufe der Strömungsregelventile verbunden.
Jedes Rückschlagventil 35 ist
so angeordnet, dass es ein Passieren des Primär-Drucköls jedes Strömungsregelventils
durch jede variable Membran 32 ermöglicht. Ein Paar Rückschlagventile 34 sind
jeweils so vorgesehen, dass sie jeweils ein Strömen des Sekundäröls der Strömungsregelventile
in den Primär-Ölkreislauf desselben ermöglichen.
Demgemäß wird die
Menge an von dem Hochdruckabschnitt zum Niederdruckabschnitt strömendem Öl beschränkt, wodurch
die Nebenantriebsräder 6 bei
einer Drehbetätigung
des Lenkbetätigungswerkzeugs 31 ähnlich wie
bei den oben erwähnten
beschleunigt werden.
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Die
Strömungssteuerventileinheit 44 kann auch
so aufgebaut sein, wie in 16 gezeigt
ist. In diesem Zusammenhang ist ein Paar variabler Festquotient-Teilungsventile 36 jeweils
an den Öldurchgängen 45a und 45b eingefügt. Ein
Paar Schaltventile 37 ist jeweils an einem Paar Öldurchgängen 45d zwischen
den linken und rechten zweiten Hydraulikmotoren M3 eingefügt, so dass
der Sekundär-Ölkreislauf jedes variablen
Festquotient-Teilungsventils 36 mit den beiden Primär- und Sekundär-Ölkreisläufen jedes
Schaltventils 37 verbunden ist. Die Menge an durch die
variablen Festquotient-Ölverteilungsventile 36 strömendem Öl kann durch
eine Drehbetätigung
des Lenkbetätigungswerkzeugs 31 geändert werden.
Wenn ferner die Schaltventile 37 so geschaltet werden,
dass sie die Öldurchgänge 45d blockieren,
wird ein Öldruck
der dem Lenkwinkel entsprechenden Menge von den variablen Festquotien-Ölverteilungsventilen 36 in
die linken und rechten zweiten Hydraulikmotoren M2 geladen, wodurch
die linken und rechten Nebenantriebsräder 6 angetrieben werden.
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Die
in 17 und 18 beschriebenen Ausführungsformen
stellen dar, dass die zweite Hydraulikpumpe D2 in ihrer Verdrängung entsprechend der
Einschätzung
des Drehvorgangs durch Erfassen eines Unterschieds des Betriebsöldrucks
zwischen den linken und rechten zweiten Hydraulikmotoren M3 geändert wird.
Bei der in 17 gezeigten Ausführungsform
hat die zweite Hydraulikpumpe P2 eine variable Verdrängung, und
ihr Verdrängungsregelmittel wie
eine bewegliche Taumelscheibe ist mit einem Aktuator 40 wie
z.B. einem Hydraulikzylinder, einem Solenoid oder dgl. verbunden,
der von einem Controller 41 gesteuert wird. Falls der Aktuator 40 ein
Hydraulikzylinder ist, wird er durch einen Controller 41 als Servoventil
und dgl. gesteuert. Eine Bezugsziffer CP1 bezeichnet eine Ladepumpe
zum Antrieb des Hydraulikzylinders. Der Controller 41 erkennt
das Fahrzeug beim Wendevorgang, wenn er erfasst, dass der Druck
des von der zweiten Hydraulikpumpe P2 in den linken zweiten Hydraulikmotor
M3 geladenen Öls
sich von demjenigen des rechten zweiten Hydraulikmotors M3 unterscheidet.
Dabei wird die von der zweiten Hydraulikpumpe P2 ausgetragene Ölmenge erhöht, so dass
die Nebenantriebsräder 6 beschleunigt
werden, wodurch deren Nachschleppen vermieden wird.
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Bei
der in 18 gezeigten Ausführungsform
wird ein Schaltventil 42 und ein Druckdifferenz-Erfassungsventil 43 gegen
ein Servoventil im Controller 41 ausgetauscht. Das Schaltventil 42 mit zwei
Schaltstufen wird zwischen den Aktuator 40 und die Ladepumpe
CP2 eingefügt
und wird durch Pilotdrucköl
geschaltet, das von dem Druckdifferenz-Erfassungsventil 43 über einen
Pilotöldurchgang 46 strömt. Das
Druckdifferenz-Erfassungsventil 43 wird durch den Unterschied
des Öldrucks
zwischen einem Paar Pilotöldurchgängen 47 geschaltet,
die jeweils von dem Paar Öldurchgängen 45d aus
verzweigt sind, welche die linken und rechten zweiten Hydraulikmotoren
M3 miteinander verbinden. Wenn bei einer geraden Fahrt kein Öldruckunterschied
zwischen den Öldurchgängen 45d besteht,
werden das Druckdifferenz-Erfassungsventil 43 und
das Schaltventil 42 nicht geschaltet. Wenn wegen eines
Wendevorgangs der Unterschied entsteht, wird das Druckdifferenz-Erfassungsventil 43 so
geschaltet, dass Pilotdrucköl
in den Pilotöldurchgang 46 strömt. Damit
wird das Schaltventil 42 geschaltet, so dass es den Aktuator 40 antreibt.
Dementsprechend wird die Ölaustragung aus
der zweiten Hydraulikpumpe P2 erhöht, so dass die linken und
rechten zweiten Hydraulikmotoren M3 beschleunigt werden, wodurch
ein Nachschleppen der Nebenantriebsräder 6 verhindert wird.
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Gemäß der in 17 oder 18 gezeigten Ausführungsform
können
der Controller 40 und der Aktuator 41 auch mit
den linken und rechten zweiten Hydraulikmotoren M3 verbunden werden.
Ansonsten kann diese Ausführungsform
auch durch die Antriebssysteme der ersten Gruppe verwendet werden, so
dass der Controller 40 und der Betätiger 41 mit der zweiten
Hydraulikpumpe P2 oder dem zweiten Hydraulikmotor M2 verbunden sind.
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Ferner
ist bei der in 19 gezeigten Ausführungsform
ein einzelnes Nebenantriebsrad 6 vorgesehen. Das Nebenantriebsrad 6 ist
an einer Ausgangswelle 30 eines einzelnen Hydraulikmotors
M3 angebracht. Somit ist nur ein einziges Nebenantriebsrad 6 erforderlich,
um das einzelne Nebenantriebsrad 6 anzutreiben, und die
Differentialgetriebeeinheit D2 entfällt, wodurch das Antriebssystem
vereinfacht wird, so dass es für
einen kleinen Mähtraktor geeignet
ist.
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Die
bisher beschriebene vorliegende Erfindung hat die folgende Wirkung:
Da
zunächst
die Ausgangsleistung des mechanischen Nebengetriebes 3,
das antriebsmäßig mit
der Ausgangswelle 2 des ersten Hydraulikmotors M1 verbunden
ist, welcher in Fluidverbindung mit der ersten Hydraulikpumpe P1
steht, die durch die Energie des Motors E durch den geschlossenen
Fluidkreislauf angetrieben wird, den Hauptantriebsrädern 5 und
auch der zweiten Hydraulikpumpe P2 vermittelt wird, die in Fluidverbindung
mit dem zweiten Hydraulikmotor M2 zum Antrieb der Nebenantriebsräder 6 steht,
können
die Nebenantriebsräder 6 optional
von der zweiten Hydraulikpumpe P2 und dem zweiten Hydraulikmotor
M2 entsprechend einer stufenlosen Übertragung von der ersten Hydraulikpumpe
und dem Motor P1 bzw. M1 geändert
werden, so dass das Fahrzeug zwischen einem Vierradantrieb und einem
Zweiradantrieb einfach umgeschaltet werden kann und die zweite Hydraulikpumpe
P2 mit einer Einstellung der der Fahrgeschwindigkeit entsprechenden
Geschwindigkeit gedreht werden kann.
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Da
bei diesem Aufbau die Hauptantriebsräder 5 durch den ersten
Hydraulikmotor M1 angetrieben werden und die Nebenantriebsräder 6 dadurch über die
Kupplung 7 als Freilaufkupplung angetrieben werden, wird
die Antriebskraft automatisch zu den Nebenantriebsrädern 6 bei
einem Schlupfes eines der Hauptantriebsräder 5 übertragen,
so dass das Fahrzeug auf einfache Weise einem Steckenbleiben entkommen
kann, wodurch eine Beschädigung der
Grasnarbe vermieden wird. Wenn die Kupplung 7 eine manuelle
Kupplung ist, ermöglicht
eine manuelle Betätigung
der Verbindungskupplung 7, dass das Fahrzeug leicht bei
einem Steckenbleiben wieder in Fahrt kommt.
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Da
die Kupplung 7 als Freilaufkupplung zwischen die Ausgangswelle 4 des
Nebengetriebes 3 und die Eingangswelle 9 der zweiten
Hydraulikpumpe P2 eingefügt
ist, kann auch eine Änderung
der Drehgeschwindigkeiten der Haupt- und Nebenantriebsräder 5 und 6 einfach
erfasst werden, so dass die Antriebskraft schnell auf die Nebenantriebsräder 6 übertragen
werden kann.
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Da
die zweite Hydraulikpumpe P2 oder der Motor M2 eine variable Verdrängung hat,
kann die Drehgeschwindigkeit der Nebenantriebsräder 6 einfach geändert werden.
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Ferner
können,
da die zweite Hydraulikpumpe P2 oder der Motor M2 mit variabler
Verdrängung mit
dem Lenkbetätigungswerkzeug 31 so
verbunden ist, dass die Drehgeschwindigkeit der Nebenantriebsräder 6 in
Proportion zu dem Grad des Drehvorgangs des Lenkbetätigungswerkzeugs 31 erhöht wird,
die Nebenantriebsräder 6 entsprechend
dem Radius des Drehkreises beschleunigt werden, wodurch ein einfaches
Wenden des Fahrzeugs ermöglicht
wird.
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Da
die Ausgangswelle 2 der ersten Hydraulikpumpe P1 und die
Ausgangswelle 14 des Nebengetriebes 3 longitudinal
angeordnet und antriebsmäßig mit
der ersten Differentialgetriebeeinheit D1 für die Hauptantriebsräder 5 über Kegelräder 16 und 17 verbunden
sind, kann das Getriebegehäuse 1 lateral schmal
sein, so dass es kompaktiert wird.
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Da
andererseits die Ausgangswelle 2 der ersten Hydraulikpumpe
P1 und die Ausgangswelle 14 des Nebengetriebes 3 lateral
angeordnet sind, können
sie antriebsmäßig mit
der ersten Differentialgetriebeeinheit D1 für die Hauptantriebsräder 5 durch Vollzahnräder 16' und 17' verbunden werden,
wodurch der Wirkungsgrad bei der Übertragung zu der zweiten Differentialgetriebeeinheit
D1 verbessert wird und das Getriebegehäuse 1 longitudinal
verkürzt werden
kann, um kompakter zu sein.
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Da
zweitens die Ausgangsleistung des mechanischen Nebengetriebes 3,
das antriebsmäßig mit
einer Ausgangswelle 2 des ersten Hydraulikmotors M1 verbunden
ist, welcher in Fluidverbindung mit der ersten Hydraulikpumpe P1
steht, die durch die Motorkraft über
den geschlossenen Fluidkreislauf angetrieben wird, auf die Hauptantriebsräder 5 über die erste
Differentialgetriebeeinheit D1 übertragen
wird und auch auf die zweite Hydraulikpumpe P2 übertragen wird, welche in Fluidverbindung
mit dem zweiten Hydraulikmotor M2 zum Antrieb der Nebenantriebsräder 6 über die
zweite Differentialgetriebeeinheit D2 steht, werden die Achsen 18L und 18R mit
den Hauptantriebsrädern 5 und
die Achsen 25L und 25R mit den Nebenantriebsrädern 6 in
Fluidverbindung gesetzt, so dass es nicht erforderlich ist, eine
Getriebewelle in dem mittigen Abschnitt des Fahrzeugs anzuordnen,
wodurch eine Streckung des Raums zwischen den Achsen 18L und 18R und
den Achsen 25L und 25R möglich wird, womit ein großer Raum
zur Anbringung der mittig angebrachten Arbeitsmaschine an den Seitenmähwerken 8SL und 8SR bereitgestellt
wird.
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Da
drittens die Ausgangsleistung des mechanischen Nebengetriebes 3,
das antriebsmäßig mit
einer Ausgangswelle 2 des ersten Hydraulikmotors M1 verbunden
ist, welcher in Fluidverbindung mit der ersten Hydraulikpumpe P1
steht, die durch Motorkraft über
den geschlossenen Fluidkreislauf angetrieben wird, über die
erste Differentialgetriebeeinheit D1 auf die Hauptantriebsräder 5 übertragen
wird und auch auf die zweite Hydraulikpumpe P2 übertragen wird, die in Fluidverbindung
mit einem Paar linker und rechter zweiter Hydraulikmotoren M3 zum
Antrieb linker bzw. rechter Nebenantriebsräder 6 steht, kann ein
Achsgehäuse 23,
das die Achsen 25L und 25R mit den Nebenantriebsrädern 6 in
sich aufnimmt, kompaktiert und leichter gestaltet werden.
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Da
bei diesem Aufbau die zweite Hydraulikpumpe P2 oder die linken und
rechten Hydraulikmotoren M3, die eine variable Verdrängung aufweisen, mit
dem Lenkbetätigungswerkzeug 31 so
verbunden sind, dass die Drehgeschwindigkeit der Nebenantriebsräder 6 in
Proportion zu dem Grad der Drehbetätigung des Lenkbetätigungswerkzeugs 31 erhöht wird,
kann die Drehgeschwindigkeit der Nebenantriebsräder 6 dem Grad des
Wendekreises beim Wendevorgang entsprechen, so dass das Fahrzeug ohne
Nachschleppen der Nebenantriebsräder 6 problemlos
wenden kann.
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Da
andernfalls das Strömungssteuerventil 44,
das am Ölkreislauf
zwischen der zweiten Hydraulikpumpe P2 und den zweiten Hydraulikmotoren
M3 eingefügt
ist, mit dem Lenkbetätigungswerkzeug
verbunden ist, kann die gleiche Wirkung erzielt werden.
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Da
ferner das Paar Verzögerungselementgehäuse 29,
das jeweils auf beiden lateralen Seiten linker und rechter Vorderachsgehäuse 52 angeordnet ist,
horizontal nach vorne vorsteht, kann ein Raum P zwischen den linken
und rechten Verzögerungselementgehäusen 29 so
vorgesehen werden, dass eine Arbeitsmaschine wie ein mittleres vorderes
Mähwerk 8FM,
das im Raum P vorgesehen wird, kompakt angeordnet werden kann und
durch die Verzögerungselementgehäuse 29 und
die Antriebsräder 5 und 6 geschützt werden
kann. Ferner kann die Arbeitsmaschine zwischen den Haupt- und Nebenantriebsrädern 5 und 6 angeordnet
werden, so dass ihre Erstreckung nach vorne gering gehalten werden
kann, wodurch das mit der Arbeitsmaschine versehene Arbeitsfahrzeug
insgesamt verkürzt
werden kann. Außerdem
kann ein Arm zur Aufhängung
der Arbeitsmaschine wie des mittleren vorderen Mähwerks 8FM verkürzt werden,
und in dem Fall, in dem mehrere Arbeitsmaschinen, wie z.B. die Dreifach-Mähwerke 8FL, 8FM und
8FR, vorgesehen sind, kann der Bereich ihrer Überlappung verkürzt werden.
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Ein
Anhebemechanismus für
die Arbeitsmaschinen wie die vorderen Dreifach-Mähwerke 8FL, 8FM und 8FR kann
ebenfalls im Raum P untergebracht werden, so dass der Raum P vorteilhaft
genutzt werden kann. Außerdem
kann er an der longitudinalen und lateralen Mitte des Fahrzeugkörpers angeordnet
werden, wodurch dem Fahrzeug ein gutes Gleichgewicht vermittelt
wird und eine gleichmäßige Fahrt
ermöglicht
wird.
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Da
ferner jedes Verzögerungselementgehäuse 29 nicht
vertikal, sondern horizontal angeordnet ist, kann der Fahrzeugkörper ein
niedriges Schwerkraftzentrum haben, damit er gleichmäßig fahren
kann.