FI71698B - Kraftoeverfoeringsarrangemang i en traktor - Google Patents

Description

71698 1 Voimansiirtojärjestely traktorissa

Kraftöverföringsarrangemang i en traktor 5

Keksinnön kohteena on voimansiirtojärjestely traktorissa, erityisesti nelipyörävetoisessa traktorissa, jossa voima välitetään traktorin vaihteistosta tai erillisestä ulosottovaihteistosta vetävän etuakse-liston tasauspyörästöön nivelakselilla tai vastaavalla voimansiirto-10 elimellä ja jonka traktorin etupäähän on järjestetty voimanottoakseli, jonka välityksellä voima on välitettävissä moottorin kampiakselilta tarvittaville laitteille traktorin etupäästä.

Tavanomaisissa nelipyörävetoisissa traktoreissa on voimansiirtojär-15 jestely yleensä sellainen, että traktorin etuosassa olevasta moottorista voima välitetään ajokytkimen ja nivelakselin tai kytkinakselin kautta traktorin takaosassa olevaan vaihteistoon, joka voi olla rakennettu samaan koteloon takapyörien vetopyörästön kanssa. Vaihteisto voi olla varustettu kytkimellä ja nelivedon ulosotolla tai erillisellä 20 ulosottolaatikolla, josta voima välitetään nivelakselin kautta etu- akselin vetopyörästölle. Etuakseli on normaalisti heiluriakseli, joka on laakeroitu traktorin runkoon tai muuhun kantavaan runko-osaan. Etu-akseli käsittää normaalisti jäykän, onton akselikotelon, jonka sisään myös vetopyörästö on asennettu.

25

Heiluriakselin yleisenä haittapuolena on se, että kallistusvaraa ei saada kovin suureksi, koska kallistuessaan akseli ottaa helposti kiinni traktorin runkorakenteisiin. Lisäksi erityisesti nelipyörävetoisissa traktoreissa, joissa yleensä käytetään varsin suurikokoisia etupyöriä, 30 voivat pyörät akselin kallistuessa ottaa kiinni moottorin koteloon. Akselin kallistuessa myös pyörät kallistuvat, jolloin niiden pito ja vetokyky heikkenee oleellisesti.

Vedon ja pidon parantamiseksi voidaan etuakselin tasauspyörästön yh-35 teydessä käyttää tasauspyörästön lukkoa, joka on yleisesti ns. "limited slip"-tyyppinen kitkalukko. Etuakselissa ei yleisesti ottaen voida käyttää hydraulisesti toimivaa tai sähkötoimista positiivilukkoa, koska 2 716 9 8 1 huonossa maastossa ajettaessa letkut ja johdot takertuvat helposti kiinni maaston epätasaisuuksiin ja voivat katketa. Hydraulisesti toimiviin lukkoihin liittyy lisäksi lähes aina pieni öljyvuoto, jolloin vuotoöljy joutuisi akselikoteloon ja aikaamyöten voisi vaurioittaa 5 akselitiivisteitä.

Traktoreissa, joihin on järjestetty voimanottomahdollisuus myös traktorin eteen, on järjestely yleensä sellainen, että voima otetaan kampiakselin etupäästä nivelakselin välityksellä erilliseen voimanoton alen-10 nusvaihteeseen, joka on varustettu voimanottoakselilla. Voimanoton alen-nusvaihde on normaalisti sovitettu erilliseen koteloon, jossa sijaitsee myös voimanoton kytkin. Kytkimenä käytetään yleensä kuivaa kitka-kytkintä, vaikkakin myös ns. öljykylpykytkintä voidaan käyttää. Kuitenkin tällaisen erillisen voimanottovaihteiston haittapuolena on mm. se, 15 että se muodostaa traktorin muusta rakenteesta erillisen cljytilan.

Tästä puolestaan on seurauksena lisää huoltokohteita traktorissa ja yksi öljyn vuotomahdollisuus lisää.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan voinansiirto-20 järjestely traktorissa, johon ei liity edellä kuvattuja haittapuolia.

Tämän toteuttamiseksi esillä olevalle keksinnölle on pääasiassa tunnusomaista, että vetävän etuakseliston tasauspyörästö tasauspyörästön lukkoineen, nelivedon kytkin, jolla voima on kytkettävissä nivelakselilta tai vastaavalta voimansiirtoelimeltä tasauspyörästöön, etuvoimanoton 25 kytkentä- ja voimansiirtolaitteet, joilla voima välitetään moottorin kampiakselilta voimanottoakselilie, ainakin osittain ja hydraulitoimiset ohjauslaitteet, kuten hydraulinen ohjauspumppu, on sovitettu moottorin öljysäiliönä toimivan öljypohjan sisään, jolloin mainitut tasauspyörästön lukko ja nelivedon kytkin sekä mainittuihin etuvoimanoton kytkentä-30 ja voimansiirtolaitteisiin kuuluva etuvoimanoton kytkin ovat hydauli-toimisia kytkimiä ja järjestetyt toimimaan öljypohjasso olevalla moottorin voiteluöljyllä, jota käytetään myös ohjauspumpun käyttönesteenä.

Edellä on esitetty määrite, joka sisältyy myös patenttivaatimuksen 1 35 tunnusmerkkiosaan, jonka mukaisesti etuvoimanoton kytkentä- ja vciman-siirtolaitteet, joilla voima välitetään moottorin kampiakselilta voiman-ottoakselille, on ainakin osittain sovitettu öljypohjan sisään. Tällainen 3 716 9 8 1 määrite on otettu patenttivaatimukseen, koska kytkentä- ja voimansiirto-laitteita ei ole haluttu rajata mihinkään määrättyyn ratkaisuun. Jos nämä laitteet käsittävät esim. kuviossa 1 esitetyn hammaspyörävälityksen, on kampiakselilla oleva hammaspyörä öljypohjan ulkopuolella ja ohjauspumpun 5 akselilla oleva käytetty hammaspyörä öljypohjan sisällä. Jos taas käytetään esim. ketju- tai hihnavälitystä, on käyttävä ketju- tai hihnapyörä öljypohjan ulkopuolella ja käytetty ketju- tai hihnapyörä öljypohjan sisällä, kun taas voimansiirtoelimenä käytetty ketju tai hihna on osittain öljypohjan sisällä ja osittain sen ulkopuolella. Kytkentälaitteisiin 10 kuuluva etuvoimanoton kytkin sensijaan on voitu sijoittaa joko kampi- akselille, jolloin se voi ainakin osittain olla öljypohjan ulkopuolella, tai ohjauspumpun tai etuvoimanoton akselille, jolloin se selvästi sijaitsee öljypohjan sisällä. Määritteellä "ainakin osittain" tarkoitetaan siis sitä, että etuvoimanoton voimansiirtolaitteista käyttävä pyörä 15 sijaitsee öljypohjan ulkopuolella, käytetty pyörä öljypohjan sisällä, ja niitä mahdollisesti yhdistävä voimansiirtoelin osittain öljypohjan ulkopuolella ja osittain sisäpuolella. Lisäksi määrite tarkoittaa sitä, että kytkentälaitteet sijaitsevat osittain tai kokonaan öljypohjan sisällä." 20

Esillä olevalla keksinnöllä saadaan aikaan useita etuja ennestään tunnettuihin ratkaisuihin nähden. Eduista voidaan mainita mm. se, että toimilaitteet on sovitettu samaan öljytilaan, jolloin mahdollisia vuotokohtia on entistä vähemmän. Lisäksi voidaan käyttölaitteiden voitelu-25 aineena ja käyttöväliaineena käyttää samaa moottorin voiteluöljyä, jolloin traktorin huollettavuus paranee oleellisesti. Keksinnön mukaista ratkaisua sovellettaessa voidaan etupyörien ripustamiseen käyttää lisäksi tavanomaisia autotekniikasta tunnettuja ripustuselimiä, jolloin esim. epätasaisessa maastossa ajettaessa pyörien asento ja kallistus-30 kulmat säilyvät koko ajan haluttuina, mikä parantaa pyörien pitoa ja lisää traktorin vetokykyä. Lisäksi tällainen ratkaisu tarjoaa mahdollisuuden järjestää yksinkertaisesti etupyörien jousitus. Tällaiseen ratkaisuun voidaan myös helposti liittää etupyörien jarrut. Jousitettu etuakseli ja nelipyöräjarrut ovat useissa maissa edellytyksenä trakto-35 rin suurimman sallitun rakenteellisen nopeuden nostamiselle.

1 Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti oheisen piirus tuksen kuvioihin viittaamalla.

4 71698

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti sivultapäin katsottuna keksinnön mukais-5 ta voimansiirtojärjestelyä.

Kuvio 2 esittää voimansiirtojärjestelyä päältäpäin katsottuna.

Kuviossa 1 on kaaviomaisesti esitetty sivultapäin katsottuna keksinnön 10 mukainen nelipyörävetoisen traktorin voimansiirtojärjestely. Komponenttien sijoittelu traktorissa noudattelee pääosin perinteistä linjaa. Traktorin moottori 1 on sijoitettu traktorin etuosaan ja vaihteisto 3 traktorin takaosaan taka-akselin yhteyteen. Moottorin kampiakselilta 4 voima välitetään ajokytkimen 5 ja kytkinakselin 6, joka voi olla esim.

15 nivelakseli, kautta vaihteistoon 3. Kuvion mukaisessa suoritusmuodossa on vaihteiston 3 yhteyteen sovitettu nelivedon ulosottoakseli, jolta veto välitetään etuakselille nivelakselin 7 välityksellä. Järjestely voisi luonnollisesti olla myös sellainen, että vaihteiston 3 yhteydessä on erillinen ulosottolaatikko, jolta voima välitetään nivelakselilla 7 20 traktorin etuakselille.

Keksinnön mukaisen järjestelyn eräs erikoisuus on kuitenkin siinä, että etuakselin vetopyörästö tasauspyörästöineen 9 on asennettu traktorin moottorin 1 öljypohjan 2 sisään. Keksinnön mukaisesti on myös nelivedon 25 kytkin 8, jolla veto kytketään traktorin etuakselille, asennettu öljy-pohjan 2 sisään. Tavanomaisissa ratkaisuissa nelivedon kytkin on sovitettu vaihdelaatikon 3 yhteyteen tai sen läheisyyteen ja kytkimenä käytetään yleisesti hydraulista monilevykitkintä tai yksinkertaista saka-rakytkintä. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa kuitenkin nelivedon kytkin 30 8 on hydraulitoiminen, öljykylpyinen monilevykytkin, edullisesti la- mellikytkin. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa on myös edullista varustaa etuakseliston tasauspyörästö 9 tasauspyörästön lukolla 10, joka on myös sovitettu öljypohjan 2 sisään. Etuakseliston tasauspyörästön lukkona 10 käytetään edullisesti nelivedon kytkimen 8 kaltaista hydraulitoimista, 35 monilevykytkintyyppistä lamellikytkintä.

5 71698 1 Keksinnön mukaisessa voimansiirtojärjestelyssä on traktori varustettu myös eteen sijoitetulla voimanotonakselilla 12. Akselille 12 voima välitetään moottorin kampiakselin 4 etupäästä sopivien voimansiirto-elinten 11 ja kytkentälaitteiden 13 välityksellä. Kuvion 1 mukaisesti 5 voimansiirtoelimenä käytetään hammaspyörävälitystä 11, mutta voima voidaan välittää muullakin tavoin, esim. ketjuvedolla. Etuvoimanoton kytkin 13 on keksinnön mukaisesti edullisesti samanlainen lamellikytkin, jota käytetään tasauspyörästön lukossa 10 ja nelivedon kytkimenä 8.

10 Keksinnön mukaisessa ratkaisussa on etuvoimanoton yhteyteen sovitettu myös hydraulipumppu 14, jota käytetään ohjauspumppuna. Keksinnön mukaisessa traktorissa on hydrostaattinen ohjaus, kuten nykyaikaisissa traktoreissa yleensäkin. Ohjauspumpun 14 tuotto eli ohjauspumpun painepuoli A on yhdistetty traktorin ohjauspyörään yhteydessä olevaan ohjausvent-15 tiiliin (ei esitetty kuvioissa). Ohjauspumppu 14, etuvoimanotonkytkin 13 sekä pääosa etuvoimanoton voimansiirtoelimistä 11 on asennettu öljy-pohjan 2 sisään, samaan öljytilaan tasauspyörästön 9 ja tasauspyörästön lukon 10 sekä nelivedon kytkimen 8 kanssa. Ohjauspumpun 14 käyttönes-teenä käytetään moottorin 1 voiteluöljyä ja samaa öljyä käytetään myös 20 kytkinten 8 ja 13 sekä tasauspyörästön lukon 10 ohjaukseen. Kytkinten 8 ja 13 sekä tasauspyörästön lukon 10 toimintojen ohjaus on sovitettu sellaiseksi, että niihin johdetaan sopivien venttiilielinten kautta öljyn paluuvirtaus B ohjausventtiililtä, eli ne on kytketty hydrostaattisen ohjauksen matalapainepiiriin. Pumpun 14 imupuoli on liitetty imu-25 putkeen 18, jonka pää on viety lähelle öljypohjan 2 pohjaa.

Keksinnön mukaisessa voimansiirtojärjestelyssä on edullista, jos öljy-pohja 2 on muodostettu erittäin tukevaksi rakenneosaksi, esim. sellaiseksi, että se toimii samalla traktorin kantavana runko-osana. Tällöin 30 voidaan tasauspyörästö 9 lukkoineen 10, nelivedon kytkin 8, etuvoimanoton kytkentä- ja voimansiirtolaitteet 11,12,13 ja ohjauspumppu 14 helposti tukea joko kokonaan tai ainakin osittain öljypohjaan 2. Etuvoimanoton järjestelyyn liittyy vielä eräs erikoinen piirre, nimittäin se, että ohjauspumppu 14 ja etuvoimanoton kytkin 13 on asennettu samalle akselille, joka kuvion 1 mukaisessa ratkaisussa toimii etuvoimanoton väliakselina.

6 71 698 1 Kuviossa 1 ja vielä selvemmin kuviossa 2 on lisäksi esitetty, että myös traktorin etupyörien ohjaussylinteri tai ohjaussylinterit 15 on asennettu öljypohjan 2 sisään. Erään edullisen suoritusmuodon mukaan on ohjaussylinterit 15 lisäksi tuettu jäykästi öljypohjaan 2.

5 Koska etuakselin vetopyörästö tasauspyörästöineen 9 on asennettu kiinteästi öljypohjaan 2 kiinni, ei etuakselin ripustusta voida toteuttaa tavanomaisena heiluriakselina. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaankin etupyörien ripustukseen käyttää autotekniikasta tunnettuja ripustuselimiä ja veto voidaan välittää vetopyörästöstä 10 etupyörille esim. nivelakselien 16 välityksellä. Myös ohjaus voidaan järjestää kuvion 2 mukaisesti erillisen tangoston 17 avulla ohjaus-sylinteristä 15 etupyörille.

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti on yksinkertaista varustaa etupyörien 15 ripustus jousituksella samaan tapaan kuin autotekniikassa. Jousitukseen liittyviä etuja on selostettu selitysosan yleisessä osassa jo aikaisemmin. Kun pyörän ripustuksessa käytetään autotekniikasta tunnettuja ratkaisuja, saadaan myös etupyörien kallistuskulmat pidettyä tarkemmin niille määrätyissä rajoissa. Myös tähän ratkaisuun liittyviä etuja on 20 selitysosassa selostettu aikaisemmin.

Vaikka keksintöä on edellä selitetty vain kuvioissa esitettyihin to-teuttamisesimerkkeihin viitaten, ei keksintöä kuitenkaan haluta millään tavoin rajoittaa vain näitä esimerkkejä koskevaksi, vaan monet 25 muunnokset ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

30 35

Claims (7)

7 71 698

1. Voimansiirtojärjestely traktorissa, erityisesti nelipyörävetoisessa traktorissa, jossa voima välitetään traktorin vaihteistosta (3) tai 5 erillisestä ulosottovaihteistosta vetävän etuakseliston tasauspyörästöön (9) nivelakselilla (7) tai vastaavalla voimansiirtoelimellä ja jonka traktorin etupäähän on järjestetty voimanottoakseli (12), jonka välityksellä voima on välitettävissä moottorin kampiakselilta (4) tarvittaville laitteille traktorin etupäästä, tunnettu siitä, että vetävän 10 etuakseliston tasauspyörästö (9) tasauspyörästön lukkoineen (10), neli-vedon kytkin (8), jolla voima on kytkettävissä nivelakseliitä (7) tai vastaavalta voimansiirtoelimeltä tasauspyörästöön (9), etuvoimanoton kytkentä- ja voimansiirtolaitteet (11,12,13), joilla voima välitetään moottorin kampiakselilta (4) voimanottoakselille (12), ainakin osittain ja 15 hydraulitoimiset ohjauslaitteet, kuten hydraulinen ohjauspumppu (14), on sovitettu moottorin (1) öljysäiliönä toimivan öljypohjan (2) sisään, jolloin mainitut tasauspyörästön lukko (10) ja nelivedon kytkin (8) sekä mainittuihin etuvoimanoton kytkentä- ja voimansiirtolaitteisiin kuuluva etuvoimanoton kytkin (13) ovat hydraulitoimisia kytkimiä ja järjestetyt 20 toimimaan öljypohjassa (2) olevalla moottorin voiteluöljyllä, jota käytetään myös ohjauspumpun (14) käyttönesteenä.

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen voimansiirtojärjestely, tunnet-t u siitä, että etuvoimanoton kytkentälaitteisiin kuuluva etuvoimanoton 25 kytkin (13) on sovitettu kokonaan öljypohjan (2) sisään.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen voimansiirtojärjestely, tunnettu siitä, että nelivedon kytkimen (8), tasauspyörästön lukon (10) ja etuvoimanoton kytkimen (13) toiminnot on järjestetty ohjatta-30 vaksi ohjaushydrauliikan paluuöljyllä (B).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen voimansiirtojärjestely, tunnettu siitä, että tasauspyörästö (9) lukkoineen (10), neli-vedon kytkin (8), etuvoimanoton kytkentä- ja voimansiirtolaitteet 35 (11,12,13) ja ohjauspumppu (14) on tuettu sekä öljypohjaan (2), joka on järjestetty toimimaan traktorin kantavana runko-osana, että moottorin runkoon. 8 71698

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen voimansiirtojärjestely, tunnettu siitä, että tasauspyörästö (9) lukkoineen (10), neli-vedon kytkin (8), etuvoimanoton kytkentä- ja voimansiirtolaitteet (11,12,13) ja ohjauspumppu (14) on kokonaan tuettu öljypohjaan (2), 5 joka on järjestetty toimimaan traktorin kantavana runko-osana.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen voimansiirtojärjestely, tunnettu siitä, että etuvoimanoton kytkin (13) ja ohjauspumppu (14) on sovitettu samalle akselille. 10

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen voimansiirtojärjestely, tunnettu siitä, että traktorin hydraulitoimisiin ohjauslaitteisiin kuuluva etupyörien ohjaussylinteri tai ohjaussylinterit (15) on sovitettu öljypohjan (2) sisään ja tuettu öljypohjaan. 15 20 25 30 35 9 71698