DE2921547C2

DE2921547C2 - Kraftuebertragungsmechanismus fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2921547C2
Application number: DE2921547A
Authority: DE
Inventors: Morimitsu Sakai Osaka Katayama; Masayoshi Miyahara
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1978-05-29
Filing date: 1979-05-28
Publication date: 1983-10-20
Also published as: DE2921547A1; AU511755B2; TR21736A; NZ189990A; JPS54155356A; NL181229C; IT1194920B; CA1115992A; PT69396A; US4245514A; FR2427517B1; GB2021712B; NL7903926A; GB2021712A; AU4558879A; IT7983371A0; FR2427517A1

Description

50

Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe für Traktoren und ähnliche Fahrzeuge mit einem Nebenantrieb für Arbeitsgeräte, bei dem hinter dem Motor eine Doppelkupplung angeordnet ist, die eine erste und eine zweite Kupplung aufweist, wobei die erste Kupplung die Hauptantriebswelle für einen ersten Getriebezug für den Fahrantrieb schaltet, der ein mehrstufiges Gangschaltgetriebe sowie Zusatzschaltgetriebe nachgeordnet sind, und wobei die zweite Kupplung eine auf der Hauptantriebswelle gelagerte Hohlwelle als Antriebswelle für den Nebenantrieb, zum Beispiel Zapfwelle, schaltet, der ein Untersetzungsgetriebe und ein Drehzahlschaltgetriebe nachgeordnet sind.

Ein solches Getriebe ist beispielsweise gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 16 55 664 bekannt. Die Ausbildung dieses bekannten Getriebes bezweckt vor allem, daß das Schalten des Gangschaltgetriebes für den Fahrantrieb unter Last, das heißt ohne Unterbrechung des Kraftflusses möglich, zugleich aber auch die Möglichkeit des Bremsens durch den Motor bei Schubbetrieb sichergestellt ist

Wird bei einem Traktor mit diesem Getriebe der Antriebsmotor beispielsweise in steilem Geläpde und/oder durch die angetriebenen Arbeitsgeräte zu stark belastet, sinkt die Motordrehzahl ab, unter Umständen so weit, daß der Motor abgewürgt wird Eine große Zahl der Arbeitsgeräte erfordert zudem eine bestimmte Drehzahl, um ordnungsgemäß arbeiten zu können.

In diesem Fall besteht für den Fahrer zwar die Möglichkeit, durch Teilniedertreten des Kupplungspedals die erste Kupplung für den Fahrantrieb zu lösen. Dadurch wird der Fahrantrieb nunmehr vom Zapfwellenantrieb abgeleitet, und zwar in den ersten Gang, der von der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle für den Zapfwellenantrieb über ein zweirädriges Untersetzungsgetriebe und eine Einwegkupplung auf die Welle des Ausgleichgetriebe-Ritzels geht. Da vorher das Gangschaltgetriebe im zweiten, dritten oder vierten Gang lief, erfolgt nunmehr ein plötzlicher Sprung in den langsamsten ersten Gang. Das Antriebsdrehmoment wird also nicht mehr über das Hauptschaltgetriebe geleitet. Dieser Ruck ist unerwünscht

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das vorgenannte Verhalten des Getriebes dahingehend zu verbessern, daß beim erwähnten Teilniedertreten des Kupplungspedals, das heißt also beim Lösen der ersten Kupplung für den Fahrantrieb, wobei dadurch der Fahrantrieb über das Untersetzungsgetriebe im Nebenantrieb erfolgt, alle Gänge des Hauptschaltgetriebes funktionsfähig bleiben.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß in dem Getriebezug des Nebenantrieb^ anschließend an das Untersetzungsgetriebe auf einer dessen Ausgang bildenden Zwischenwelle der Innenring einer Einwegkupplung frei drehbar, abe-r durch eine aus- und einrückbare Kupplung mit der Zwischenwelle kuppelbar angeordnet ist, wobei die Einwegkupplung so gerichtet ist, daß ein Drehantrieb von dem Getriebezug des Nebenantriebs auf die Hauptantriebswelle des Fahrantriebs übertragen werden kann, aber nicht umgekehrt.

Die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Ausbildung besteht darin, daß ohne einen eigentlichen Getriebeschaltvorgang der Traktorfahrer nur durch Niedertreten des Kupplungspedals eine Art Geländegang mit hoher Motor-Nenndrehzahl und damit Geräte-Normaldrehzahl bei verminderter Fahrgeschwindigkeit, aber höherer Zugkraft erzielen kann. Mit anderen Worten, bei Wirksamwerden der Einwegkupplung wird die Gesamtübersetzung stets in dem durch das im Nebenantrieb angeordnete Untersetzungsgetriebe bestimmten Prozentsatz reduziert, gleichgültig in welcher Stufe das Hauptschaltgetriebe läuft.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten des Getriebes sind in den Unteransprüchen genannt.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes ist nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch einen Drehmoment-Übertragungsmechanismus für einen Traktor gemäß der vorliegenden Erfindung;

F i g. 2 eine vergrößerte Schnittansicht von Hauptteilen der F ig. 1.

F i g. 1 zeigt ein Traktorgetriebe mit einem ersten Getriebegehäuse 1, einem zweiten Getriebegehäuse 2 und einem Zwischengehäuse 3, das abnehmbar bzw. lösbar zwischen und an den Getriebegehäusen 1 und 2 befestigt ist

Ein Kupplungsgehäuse 4 ist zwischen dem vorderen Ende des ersten Gehäuses 1 und dem Motorgestell 5 angebracht Ein Schwungrad 6 ist mit der Doppelkupplung 7 versehen und von dem Gehäuse 4 umgeben. Die Doppelkupplung 7 ist als zweistufige Pedalkupp'ung ausgebildet, in der eine erste Kupplung 8 für den Fahrantrieb und eine zweite Kupplung 9 für den Nebenantrieb, z. B. einen Zapfwellenantrieb für Arbeitsgeräte angeordnet sind.

Wenn ein Kupplungspedal oder -hebel (nicht abgebildet) leicht nach unten gedrückt wird, wirkt eine Auslösemuffe 10 auf den Kupplungshebel 11, wodurch die Fahrantriebskupplung 8 ausgekuppelt wird. Wird das Kupplungspedal weiter nach unten gedrückt, so wird auch die Geräteantriebskupplung 9 gelöst

Eine Hauptantriebswelle 12 für den Fabrantrieb ist an ihrem vorderen Ende an dem Schwungrad 6 und mittels Lagern 15 an zwei axial einen Abstand aufweisenden Abschnitten an den Wandungen 13 und 14 des ersten Getriebegehäuses 1 gelagert. Die Fahrantriebskupplung 8 ist zur Übertragung der Motorkraft an der Hauptantriebswelle 12 angeordnet Diese Welle 12 ist zwischen den Lagern 15 mit vier Stufenrädern 16 bis 19 ausgestattet, wobei jedes dieser Räder 16 bis 19 einen anderen Durchmesser hat.

Eine Antriebswelle 20 für den Nebenantrieb, hier die Zapfwelle 55, ist als Hohlwelle ausgebildet und drehbar auf der Hauptantriebswelle 12 angebracht. Diese Nebenantriebswelle 20 hat an ihrem rückwärtigen Ende ein Getrieberad 21, und ist an ihrem vorderen Ende mit der zweiten Kupplung 9 verbunden.

Eine Vorgelegewelle 22 des Stufenschaltgetriebes für den Fahrantrieb ist mittels eines Paares von Gleitlagern

23 an den Wandungen 13 und 14 des ersten Getriebegehäuses 1 gelagert. Diese Vorgelegewelle 22 ist in F i g. 1 parallel zu und über der Hauptantriebswelle 12 angeordnet. Vier Stufenräder 24 bis 27 unterschiedlichen Durchmessers sind drehbar an der Vorlegewelle 22, aber mit dieser kuppelbar angeordnet.

Ein Umkehrrad 28 ist ebenfalls an der Vorgelegewelle 22 zur Umkehrung der Drehrichtung über ein Zwischenrad angeordnet. Kupplungszylinder 29 und 30 sind drehfest an der Vorgelegewelle 22 befestigt, und Kupplungsmuffen 31 und 32 sind jeweils axial verschiebbar auf die Kupplungszylinder 29 und 30 so aufgesetzt. Ein Verschieben dieser Kupplungsmuffen 31 und 32 zum wahlweisen Eingriff in eines der Stufenräder

24 bis 27 ermöglicht einen vierstufigen Obersetzungswechsel.

Der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 20 für den Zapfwellenantrieb ist in einem unabhängig von der Vorderseite der Wandung 13 des Getriebegehäuses 1 angeordneten Gehäuse 36 ein Untersetzungsgetriebe 35 nachgeschaltet, das aus dem auf der Hohlwelle 20 festen Rad 21 und einem Rad 37 auf der parallel zu und unter der Hohlwelle 12 gelegenen, den Ausgang des Untersetzungsgetriebes bildenden Zwischenwelle 33 besteht. Auf dieser Zwischenwelle 33 ist auf einem Gleitlager 40 eine aus dem Innenring 39, den Klemmkörpern 45, den Wälzlagern 43 und dem Außenring 42 mit der Verzahnung 44 bestehende Einwegkupplung 38 angeordnet. Deren Innenring 39 ist auf der Zwischenwelle 33 frei drehbar, aber über eine ein- und ausrückbare Kupplung, bestehend aus Zentralteilen 41, 41a, 46, 46a und Schiebemuffe 47 mittels letzterer mit der Welle 33 verbindbar. Diese Einwegkupplung 38 vermag eine Drehung von der Zwischenwelle 33 auf die Hauptantriebswelle 12 für den Fahrantrieb über die Verzahnung 44 des Außenringes 42 und das Rad 16 des Stufengetriebes zu übertragen, aber nicht umgekehrt

Die Schiebemuffe 47 kann entweder manuell oder vorteilhaft selbsttätig abhängig von der Motordrehzahl dann betätigt werden, wenn eine Motorüberlastung eintritt

In F i g. 1 ist ein im zweiten Gehäuse 2 angeordnetes, zweistufiges Zusatzgetriebe 48 gezeigt, das bei dieser Ausführungsform einen hohen und einen niedrigen Fahrgeschwindigkeitsbereich ermöglicht

Ein Ausgleichgetriebe 49 ist zum Antrieb der Räder (nicht abgebildet) vorgesehen. Ein weiteres Zwischengetriebe ist mit 50 bezeichnet

Zwischen der Zwischenwelle 33 hinter dem Untersetzungsgetriebe 35 im Zapfwellenantrieb und der eigentlichen Zapfwelle 55 befindet sich eine weitere Zwischenwelle, die mit der Welle 33 über eine Verbindungskupplung 52 und mit der Zapfwelle 55 über eine Verbindungskupplung 53 verbindbar ist. Diese Kupplungen ermöglichen zum einen den Zusammenbau der Gehäuse 1,2 und 3, zum anderen das Abtrennen der Zapfwelle vom Antrieb. Die vorgenannte, zweite Zwischenwelle gehört außerdem zu einem Stufengetriebe 51, bestehend aus den Rädern 54,54a und 54£> für eine Drehzahländerung der Zapfwelle.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Getriebes beschrieben.

Bei eingerückten Kupplungen 8 und 9 erfolgt der Fahrantrieb für die Hinterräder über die Hauptantriebswelle 12, das Gangschaltgetriebe 16 bis 19 und 24 bis 27, das ausrückbare Zwischengetriebe 50 und das zweistufige Zusatzgetriebe 48 auf das Ausgleichgetriebe 49 der Hinterachse.

Der Zapfwellenantrieb erfolgt über die Hohlwelle 20, das Untersetzungsgetriebe 35, die Zwischenwelle 33 und über die Kupplungen 52 und 53 auf die Zapfwelle 55. Der Zapfwellenantrieb ist mit einer der beiden Kupplungen 52 oder 53 abschaltbar. Da die Hauptantriebswelle 12 dabei schneller umläuft als die Zwischenwelle 33 nach dem Untersetzungsgetriebe 35, ist die Einwegkupplung 38 ohne Wirkung.

Bei hoher Belastung des Motors sinkt dessen Drehzahl ab und es besteht Gefahr, daß der Motor abgewürgt wird. Wird in diesem Fall die erste Kupplung 8 durch Teilniedertreten des Kupplungspedals gelöst, wird der Fahrantrieb damit zunächst unterbrochen und die Drehzahl der Antriebswelle 12 sinkt weiter ab, während die Motordrehzahl wieder ansteigt. Damit steigt auch wieder die Drehzahl der Zwischenwelle 33 des Zapfwellenantriebs. Ist dabei die Kupplung 47 für die Einwegkupplung 38 manuell geschlossen, oder wird in diesem Moment diese Kupplung 47 selbsttätig geschlossen, und ist die Drehzahl der Zwischenwelle 33 höher als die der Hauptantriebswelie 12, erfolgt nunmehr der Fahrantrieb von der Kupplung 9 her über die Hohlwelle 20, das Untersetzungsgetriebe 35, die Zwischenwelle 33, die Einwegkupplung 38 und die Verzahnung 44 auf das Rad 16 des Stufengetriebes des Fahuntriebs. Bedingt durch das nunmehr zwischengeschaltete Untersetzungsgetriebe 35 erfolgt der Fahrantrieb jetzt wieder mit der höheren, für die Arbeitsgeräte notwendigen Motordrehzahl bei verringerter Fahrge-

schwindigkeit, ein Abwürgen des Motors wird also vermieden. Es ist hierbei gleichgültig, in welchem Gang das Stufengetriebe und die Zusatzgetriebe des Fahrantriebs geschaltet sind. Diese sind, da der Einwegkupplung 38 nachgeschaltet, voll betriebsfähig.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zahnräderwechselgetriebe für Traktoren und ähnliche Fahrzeuge mit einem Nebenantrieb für Arbeitsgeräte, bei dem hinter dem Motor eine Doppelkupplung angeordnet ist, die eine erste und eine zweite Kupplung aufweist, wobei die erste Kupplung die Hauptantriebswelle für einen ersten Getriebezug für den Fahrantrieb schaltet, der ein mehrstufiges Gangschaltgetriebe sowie Zusatzschaltgetriebe nachgeordnet sind, und wobei die zweite Kupplung eine auf der Hauptantriebswelle gelagerte Hohlwelle als Antriebswelle für den Nebenantrieb, z.B. Zapfwelle, schaltet, der ein is Untersetzungsgetriebe und ein Drehzahlschaltgetriebe nachgeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Getriebezug des Nebenantriebs anschließend an das Untersetzungsgetriebe (35) auf einer dessen Ausgang bildenden Zwischenwelle (33) der Innenring (39) einer Einwegkupplung (38, 45) frei drehbar, aber durch eine aus- und einrückbare Kupplung (47) mit der Zwischenwelle (33) kuppelbar angeordnet ist, wobei die Einwegkupplung so gerichtet ist, daß ein Drehantrieb von dem Getriebezug des Nebenantriebs auf die Hauptantriebswelle (12) des Fahrantriebs übertragen werden kann, aber nicht umgekehrt.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuatzschaltgetriebe im Getriebezug für den Fahrantrieb hinter dem Gangschaltgetriebe (16, 17, 18) ein Zwischengetriebe (50) sowie vor dem Ausgleichgetriebe (49) ein zweistufiges Zusatzgetriebe (48) angeordnet sind.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das Gangschaltgetriebe (16,17,18) eine eigene, parallel zur Hauptantriebswelle (12) angeordnete Vorgelegewelle (22) aufweist.

4. Getriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einwegkupplung (38) zugeordnete ein- und ausrückbare Kupplung (47) willkürlich durch den Fahrer betätigbar ist oder selbsttätig bei Anzeige einer Motorüberlastung eingerückt wird.