DE3715641A1 - Fahrzeug mit vierradantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Schlepper, dessen Antrieb zwischen einem Zweirad­ und einem Vierradantriebsmodus umschaltbar ist.

Ein Fahrzeug nit Vierradantrieb, bei dem Vorder- und Hinterräder gleichzeitig angetrieben werden, ist an sich bekannt. Wünschenswerterweise werden dabei die Vorder­ und Hinterräder mit jeweils gleicher Umfangsgeschwindig­ keit angetrieben, wenn das Fahrzeug mit Vierradantrieb geradeaus fährt. Wenn das Fahrzeug jedoch, wie in Fig. 14 gezeigt, wendet oder eine Kurve durchfährt, ist der Spurkreisradius R 2 der Vorderräder FW größer als der Spurkreisradius R 1 der Hinterräder RW. Das Fahrzeug be­ sitzt daher einen großen Wendekreisradius, sofern nicht die Umfangsgeschwindigkeit der Vorderräder gegenüber derjenigen der Hinterräder vergrößert wird. Die Umfangs­ geschwindigkeit der Vorder- und Hinterräder entspricht dabei jeweils einer von der Drehung der Vorder- bzw. Hinterräder erzeugten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs.

Für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb ist es daher wesent­ lich, daß Vorder- und Hinterräder für Geradeausfahrt und für Kurvenfahrt jeweils unterschiedliche Umfangsgeschwin­ digkeiten aufweisen. Es erweist sich jedoch als äußerst schwierig, die Umfangsgeschwindigkeiten von Vorder- und Hinterrädern von einer für Geradeausfahrt optimalen Ge­ schwindigkeit in eine für Kurvenfahrt optimale Geschwin­ digkeit zu ändern und umgekehrt, weil ein Vierradan­ triebsmechanismus zum Verteilen der Antriebskraft einer Antriebsmaschine auf Vorder- und Hinterräder normaler­ weise Getriebestufen mit festem Übersetzungsverhältnis aufweist.

Es wurde bereits vorgeschlagen, die Vorderräder mit höhe­ rer Umlaufgeschwindigkeit als die Hinterräder zu betrei­ ben und damit entweder die Vorder- oder die Hinterräder (im Falle eines Schleppers die Vorderräder) bei Gerade­ ausfahrt des Fahrzeuges auf dem Boden durchrutschen und das Fahrzeug aufgrund der schnelleren Drehung der Vorder­ räder mit einem kleinen Wendekreisradius wenden oder eine Kurve durchfahren zu lassen.

Gemäß einem anderen bekannten Vorschlag laufen Vorder­ und Hinterräder mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von etwa 1:1, wobei eine Einrichtungskupplung, d. h. ein Freilauf in die Vorderrad-Antriebswellen eingeschaltet ist, um Antriebskräfte nur von der Antriebsmaschine auf die Vorderräder, nicht aber umgekehrt zu übertragen. Bei dieser Konstruktion wird für Geradeausfahrt der Vierrad­ antriebsmodus gewählt; wenn das Fahrzeug wendet oder eine Kurve durchfährt, wird dagegen die Einrichtungskupplung betätigt, um die Antriebskraftübertragung zu unterbrechen und die Vorderräder sich frei drehen zu lassen und damit dem Fahrzeug das Wenden mit einem kleinen Wendekreisra­ dius zu gestatten.

Ein weiterer bisheriger Vorschlag sieht die Anwendung eines Schaltmechanismus zum selektiven Einstellen eines Zweirad- und eines Vierradantriebsmodus vor. Bei dieser Konstruktion wird das Fahrzeug in Geradeausfahrt nur durch die Hinterräder und beim Wenden oder Durchfahren einer Kurve oder bei einem Durchrutschen der Hinterräder durch alle vier Räder angetrieben.

Die Konstruktion, bei der die Vorderräder auf eine höhere Umfangsgeschwindigkeit als die Hinterräder eingestellt sind, ist mit dem Problem eines übermäßigen Reifenver­ schleißes aufgrund des Schlupfs zwischen Vorderrädern und Fahrbahnfläche behaftet. Nachteilig an der eine Einrich­ tungskupplung verwendenden Anordnung ist, daß die Motor­ bremse nicht zur Verfügung steht. Die Konstruktion, bei der Zweirad- und Vierradantrieb selektiv einstellbar sind, ist mit Problemen bezüglich einer umständlichen Bedienung und einer mangelhaften Manövrierbarkeit des Fahrzeugs behaftet.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Fahr­ zeugs mit Vierradantrieb, das bedarfsweise automatisch zwischen einem Zweirad- und einem Vierradantriebsmodus umschaltbar ist, den Fahrer von einer umständlichen Be­ dienung von Hebeln entlastet, von den Problemen einer Erdreichverdrängung beim Wenden und des Reifenver­ schleißes bei Geradeausfahrt frei ist, eine wirtschaft­ liche Kraftstoffnutzung durch Wahl des Zweiradantriebs im Normalbetrieb gewährleistet und sich mittels der sog. Motorbremse abbremsen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst bei einem Fahr­ zeug mit Vierradantrieb mit einer Antriebsmaschine, mit einer mit der Antriebsmaschine verbundenen Kraftübertra­ gungseinrichtung, mit einer durch eine von der Kraftüber­ tragungseinrichtung gelieferten Antriebskraft angetriebe­ nen Vorderrad-Antriebseinheit und mit einer durch die von der Kraftübertragungseinrichtung gelieferte Antriebskraft angetriebene Hinterrad-Antriebseinheit, das gekennzeichnet ist durch eine Auslegung von Vorderrad- und Hinterrad-An­ triebseinheit in der Weise, daß die Vorderräder mit einer niedrigeren Umfangsgeschwindigkeit als die Hinterräder antreibbar sind, durch eine automatische Umschalteinheit zum selektiven Umschalten zwischen einem Zweiradantriebs­ modus und einem Vierradantriebsmodus, umfassend einen mit der Kraftübertragungseinrichtung verbundenen Eingangs­ oder Antriebsabschnitt, einen ersten Ausgangs- oder Ab­ triebsabschnitt mit einer ersten, mit der Vorderrad- Antriebseinheit verbundenen Ausgangs- oder Abtriebswelle und einen zweiten Ausgangs- oder Abtriebsabschnitt mit einer zweiten, einem Drehwiderstand unterworfenen Aus­ gangs- oder Abtriebswelle, und eine selbsttätige Kupplungseinheit, die den ersten Abtriebsabschnitt vom Antriebsabschnitt trennt, wenn sich letzterer dann mit niedrigerer Drehzahl dreht als der erste Abtriebsab­ schnitt, wenn das Fahrzeug durch die Antriebsmaschine mit Kraftübertragung vom Antriebsabschnitt zum ersten Ab­ triebsabschnitt und zum zweiten Abtriebsabschnitt ange­ trieben wird, sowie bei einer Drehung des Antriebsab­ schnitts mit höherer Drehzahl als derjenigen des ersten Abtriebsabschnitts dann, wenn das Fahrzeug durch die Antriebsmaschine gebremst wird und die Kraftübertragung vom ersten Abtriebsabschnitt und zweiten Abtriebsab­ schnitt zum Antriebsabschnitt erfolgt.

Bei dieser Anordnung werden die Hinterräder durch die Antriebsmaschine über den automatischen Umschaltmecha­ nismus ständig angetrieben. Selbstverständlich sind dabei zwischen der Antriebsmaschine und den Hinterrädern eine Kupplung und eine Gangschaltung vorgesehen, wobei die Antriebskraftübertragung von der Antriebsmaschine be­ darfsweise unterbrochen wird.

Die Vorderräder werden ebenfalls durch die Antriebsma­ schine über den automatischen Umschaltmechanismus ange­ trieben, wobei jedoch die Antriebsübertragung zu den Vorderrädern durch Betätigung der Kupplungseinheit unter­ brechbar ist. Bei fahrendem Fahrzeug werden sowohl Vor­ der- als auch Hinterräder im Vierradantriebsmodus ange­ trieben. Da die Vorderräder auf eine niedrigere Fahr- und Umlaufgeschwindigkeit eingestellt sind als die Hinterrä­ der, werden die Vorderräder durch die Hinterräder gescho­ ben, so daß sie sich bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs mit einer höheren als der Soll-Geschwindigkeit drehen. Mit anderen Worten: die über den Erdboden bzw. die Fahrbahn­ fläche ausgeübte Vortriebskraft läßt die Vorderräder sich mit einer höheren Geschwindigkeit drehen. Infolgedessen ist der erste Ausgangs- oder Abtriebsabschnitt bestrebt, sich mit einer höheren Geschwindigkeit zu drehen als der Eingangs- oder Antriebsabschnitt. Da die Kupplungseinheit des Umschaltmechanismus in diesem Zustand die Antriebs­ kraftübertragung zwischen dem Antriebsabschnitt und dem ersten Abtriebsabschnitt selbsttätig unterbricht, können sich Antriebsabschnitt und erster Abtriebsabschnitt rela­ tiv zueinander drehen. Die Vorderräder rollen daher auf der Fahrbahnfläche mit derselben Fahr- oder Umfangs­ schwindigkeit wie die Hinterräder ab, ohne gegenüber der Fahrbahnoberfläche durchzurutschen. Das Fahrzeug wird in diesem Zustand nur durch die Hinterräder angetrieben.

Wenn das Fahrzeug unter diesen Bedingungen wendet oder eine Kurve durchfährt, drehen sich die Vorderräder mit einer höheren als der Sollgeschwindigkeit, wobei die Kupplungseinheit zwischen Antriebsabschnitt und erstem Abtriebsabschnitt ebenfalls die Antriebskraftübertragung zwischen diesen beiden Abschnitten unterbricht und damit das Fahrzeug nur durch die Hinterräder angetrieben wird.

Wenn andererseits die Hinterräder aus irgendeinem Grund unter Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit einem Schlupf unterliegen, verringert sich die Drehzahl der Vorderräder, bis die Drehzahlen von Vorder- und Hinter­ rädern schließlich einander gleich werden. Dabei stellt die Kupplungseinheit die Antriebskraftübertragung zwi­ schen dem Antriebsabschnitt und dem ersten Abtriebsab­ schnitt selbsttätig her, so daß die Vorderräder unter Herstellung des Vierradantriebs durch die Antriebsma­ schine angetrieben werden. Hierdurch wird der Schlupf an den Hinterrädern aufgehoben.

Wenn die Motorbremse genutzt wird, werden Vorder- und Hinterräder mit einer Vortriebskraft vom Boden bzw. der Fahrbahnfläche beaufschlagt. Da die Vorderräder auf eine niedrigere Umlaufgeschwindigkeit als die Hinterräder eingestellt sind, drehen sich sodann die Vorderräder mit einer höheren als der vorgegebenen oder Sollgeschwindig­ keit, wenn sich die Hinterräder mit der Sollgeschwindig­ keit drehen. Mit anderen Worten: der erste Abtriebsab­ schnitt ist bestrebt, sich schneller zu drehen als der Antriebsabschnitt. In diesem Zustand stellt die Kupp­ lungseinheit eine Kraftübertragung zwischen erstem Ab­ triebsabschnitt und Antriebsabschnitt her, wodurch die Motorbremse bzw. die Bremskraft der Antriebsmaschine auch auf die Vorderräder wirkt.

Wenn die Vorderräder aus irgendeinem Grund einem Schlupf unterliegen, ohne einer Bremskraft durch die Antriebsma­ schine unterworfen zu sein, sinkt die Drehzahl der Vor­ derräder unter diejenige der Hinterräder ab. Infolgedes­ sen wird die Kupplungseinheit ausgerückt und die Motor­ bremse wirkt nur auf die Hinterräder.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Er­ findung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Getriebe­ oder Kraftübertragungssystems bei einem Vierrad­ antrieb-Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungs­ form der Erfindung,

Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnitt­ ansicht eines Teils des Kraftübertragungssystems mit einem automatischen Umschaltmechanismus zum Umschalten zwischen einem Zweirad- und einem Vierradantriebsmodus,

Fig. 3 bis 12 schematische Darstellungen zur Veran­ schaulichung der Einrück- und Ausrückzustände von Kupplungszähnen und Kurvenelementzähnen, welche die Kupplungseinheit des automatischen Umschaltmechanismus darstellen,

Fig. 13 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnitt­ ansicht eines Teils eines Kraftübertragungs­ systems mit einem automatischen Umschaltmecha­ nismus zum Umschalten zwischen einem Zweirad­ und einem Vierradantriebsmodus bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 14 eine schematische Darstellung zur Veranschauli­ chung einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Vorder- und Hinterrädern für den Fall, daß das Fahrzeug wendet bzw. eine Kurve durchfährt.

Fig. 1 veranschaulicht einen Kraftübertragungsstrang und einen Kraftabnahmestrang, wobei in ersterem die Antriebs­ kraft einer Antriebsmaschine 1 über eine Hauptkupplung 2, eine Hauptgangschaltung 3 und eine Nebengangschaltung 4 auf einen automatischen Umschaltmechanismus 5 zum selek­ tiven Umschalten zwischen einem Zweirad- und einem Vier­ radantriebsmodus übertragen wird. Der Umschaltmechanismus 5 steht in Wirkverbindung mit einerseits einer Vorderrad- Antriebseinheit 6 für den Antrieb der Vorderräder und andererseits einer Hinterrad-Antriebseinheit 7 für den Antrieb der Hinterräder. Die Vorderrad-Antriebseinheit 6 umfaßt eine Vorderradantriebs-Kupplung 8, ein vorderes Ausgleichgetriebe 9 und ein nicht dargestelltes Unterset­ zungsgetriebe, das dem vorderen Ausgleichgetriebe 9 nach­ geschaltet und wirkungsmäßig mit den Vorderrädern verbun­ den ist. Die Hinterrad-Antriebseinheit 7 umfaßt ein mit den nicht dargestellten Hinterrädern in Wirkverbindung stehendes hinteres Ausgleichgetriebe 10.

Im Kraftabnahmestrang wird die Antriebskraft von der An­ triebsmaschine 1 über eine Kraftabnahme-Zwischen- oder -Vorgelegewelle 11, die sich durch Haupt- und Nebengang­ schaltung 3 bzw. 4 erstreckt, eine Kraftabnahme-Kupplung 12 und eine Kraftabnahme-Gangschaltung 13 zu einer Kraft­ abnahmewelle bzw. Zapfwelle 14 übertragen.

Der automatische Umschaltmechanismus 5 für das selektive Umschalten zwischen Zweirad- und Vierradantriebsmodus ist nachstehend anhand von Fig. 2 näher erläutert. Dieser Mechanismus 5 weist grundsätzlich einen ähnlichen Aufbau auf wie ein als "Sperrdifferential" bekannter automati­ scher Ausgleichgetriebe-Sperrmechanismus.

Der Umschaltmechanismus 5 umfaßt ein erstes Gehäuse 51, ein zweites Gehäuse 52 und ein dazwischen eingefügtes, ringförmiges zentrales Kupplungselement 53, das mit Hilfe von Schraubbolzen 54 starr mit den beiden Gehäusen 51, 52 verbunden ist. Die beiden Gehäuse 51, 52 sind an ihren gegenüberliegenden, abgewandten Enden mittels Lagern 55 bzw. 56 in Trennwänden 57 bzw. 58 eines Getriebegehäuses 15 gelagert. Eine mit der Vorderrad-Antriebseinheit 6 verbundene erste Ausgangs- oder Abtriebswelle 59 er­ streckt sich mit dem einen Ende in den Bereich der Dreh­ achse des ersten Gehäuses 51 und ist relativ zu letzterem drehbar. Eine mit der Hinterrad-Antriebseinheit 7 ver­ bundene zweite Ausgangs- oder Abtriebswelle 60 erstreckt sich mit dem einen Ende in den Bereich der Drehachse des zweiten Gehäuses 52 und ist relativ zu letzterem drehbar. Dies bedeutet, daß die erste und die zweite Abtriebswelle 59 bzw. 60 koaxial zueinander angeordnet sind, wobei ihre Stirnflächen in den Gehäusen 51, 52 des Umschaltmecha­ nismus 5 einander zugewandt sind.

Die beiden Abtriebswellen 59 und 60 sind an ihren einan­ der gegenüberstehenden Enden jeweils mit Keilverzahnungen versehen, auf welche eine erste und eine zweite Keilver­ zahnungs-Hülse 59′ bzw. 60′ aufgeschoben sind. Die erste Hülse 59′ weist einen mit einer Innenwand des ersten Gehäuses 51 in Berührung stehenden Flansch 61 auf, wäh­ rend die zweite Hülse 60′ einen mit einer Innenwand des zweiten Gehäuses 52 in Berührung stehenden Flansch 62 aufweist; die beiden Hülsen 59′, 60′ sind mithin gegen eine radiale Auswärtsverschiebung festgelegt bzw. gesi­ chert.

Ein ringförmiges, zentrales Kupplungselement 53 ist an seinen beiden einander gegenüberliegenden Stirnflächen jeweils mit rechteckigen Kupplungszähnen 63 a und 63 b versehen, die in Umfangsrichtung der beiden Stirnflächen jeweils auf gleiche Abstände verteilt sind (vgl. auch Fig. 3).

Ein ringförmiges zentrales Kurvenelement 64 ist innerhalb des genannten Kupplungselements 53 konzentrisch zu diesem angeordnet. Das Kupplungselement 53 und das Kurvenelement 64 sind durch einen Sprengring 65 so miteinander verbun­ den, daß sie um einen festen Betrag in Umfangsrichtung relativ zueinander drehbar sind.

Das zentrale Kurvenelement 64 ist an seinen beiden Stirn­ flächen jeweils mit trapezförmigen Kurvenzähnen 66 a, 66 b versehen, die in Umfangsrichtung der betreffenden Stirn­ flächen auf gleiche Abstände verteilt sind und mit den Kupplungszähnen 63 a bzw. 63 b korrespondieren (vgl. auch Fig. 4).

Das zentrale Kupplungselement 53 und das zentrale Kur­ venelement 64 bilden zusammen ein Mittelteil 67, wobei ein erstes und ein zweites Seitenteil 68 bzw. 69 mit dazwischen eingeschlossenem Mittelteil 67 einander ge­ genüberstehend angeordnet sind.

Die Seitenteile 68 und 69 sind an ihren jeweiligen, dem Mittelteil 67 gegenüberstehenden Stirnflächen mit Kupp­ lungszähnen 70 a bzw. 70 b, die unter Festlegung von in Umfangsrichtung liegenden Zwischenräumen S (Fig. 3) mit den Kupplungszähnen 63 a bzw. 63 b zusammengreifen, sowie mit Kurvenzähnen 71 a bzw. 71 b versehen, die ohne umfangs­ mäßige Zwischenräume mit den Kurvenzähnen 66 a bzw. 66 b zusammengreifen.

Die Seitenteile 68, 69 sind mittels Keilverzahnungen mit erster bzw. zweiter Keilverzahnungs-Hülse 59′ bzw. 60′ verbunden und relativ zu letzteren axial verschiebbar.

Zwischen dem ersten Seitenteil 68 und dem Flansch 61 der ersten Keilverzahnungs-Hülse 59′ am Ende der ersten Ab­ triebswelle 59 ist ein Vorbelastungsmittel in Form einer Schrauben-Druckfeder 72 zur Vorbelastung des ersten Sei­ tenteils 68 gegen den zentralen Teil 67 angeordnet, um den Eingriff zwischen den jeweiligen Kupplungszähnen 63 a und 70 a sowie den Kurvenzähnen 66 a und 71 aufrechtzuer­ halten.

Ein Vorbelastungsmittel in Form einer Zwischenscheibe 73 ist zwischen dem zweiten Seitenteil 69 und der zweiten Keilverzahnungshülse 60′ auf dem Ende der zweiten Ab­ triebswelle 60 angeordnet, um den zweiten Seitenteil 69 ständig in Berührung mit dem zentralen Teil 67 zu halten. Die Kupplungszähne 63 b und 70 b sowie die Kurvenzähne 66 b und 71 b der mit der zweiten Abtriebswelle 60 verbundenen zweiten Hülse 60′ und des zentralen Teils 67 werden somit ständig in starrem Eingriff miteinander gehalten.

Das erste Gehäuse 51 trägt ein an ihm befestigtes Ein­ gangs- oder Antriebszahnrad 74, das ständig mit einem Zahnrad 17 auf einer Abtriebswelle 16 der Nebengang­ schaltung 4 kämmt.

Der beschriebene automatische Umschaltmechanismus 5 für die selektive Einstellung des Zweirad- und des Vierradan­ triebsmodus umfaßt somit einen Eingangs- oder Antriebsab­ schnitt A mit dem Antriebszahnrad 74, erstem und zweitem Gehäuse 51 bzw. 52 sowie zentralem Kupplungselement 53, eine Kupplungseinheit B mit dem Sprengring 65, dem zen­ tralen Kurvenelement 64, erstem und zweitem Seitenteil 68 bzw. 69 sowie der Druckfeder 72, einen ersten Ausgangs­ oder Abtriebsabschnitt C mit der ersten Keilverzahnungs- Hülse 59′ und der ersten Abtriebswelle 59 sowie einen zweiten Abtriebsabschnitt D mit der zweiten Keilverzah­ nungs-Hülse 60′ und der zweiten Abtriebswelle 60.

Bei der beschriebenen Anordnung nimmt der Mittelteil 67 des automatischen Umschaltmechanismus 5 die über die Hauptgangschaltung 3, die Nebengangschaltung 4 und die beiden Zahnräder 17 und 74 übertragene Antriebskraft von der Antriebsmaschine 1 ab. Die Antriebskraft wird am Mittelteil 67 in zwei Teile aufgeteilt, von denen der eine von dem Mittelteil 67 über den ersten Seitenteil 68, die erste Keilverzahnungs-Hülse 59′ und die erste Ab­ triebswelle 59 auf die Vorderrad-Antriebseinheit 6 über­ tragen wird, während der andere Teil vom Mittelteil 67 über den zweiten Seitenteil 69, die zweite Hülse 60′ und die zweite Abtriebswelle 60 zur Hinterrad-Antriebs­ einheit 7 übertragen wird.

Da der erste Seitenteil 68 zum Übertragen der Antriebs­ kraft auf die Vorderrad-Antriebseinheit 6 durch die Druckfeder 72 vorbelastet ist, kann ersichtlicherweise die Antriebskraftübertragung vom zentralen Teil 67 zum ersten Seitenteil 58 durch Verschieben des ersten Seiten­ teils 68 gegen die Vorbelastungskraft der Druckfeder 72 unterbrochen werden. Dabei bilden die Kupplungszähne 63 a, 70 a und die Kurvenzähne 66 a, 71 zwischen dem zentralen Teil 67 und dem ersten Seitenteil 68 sowie die Druckfeder 72 sämtlich Kupplungselemente.

Vorderrad- und Hinterrad-Antriebseinheit 6 bzw. 7 sind jeweils so ausgelegt, daß Vorder- und Hinterräder ein Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis (Vorderrad-Umfangsge­ schwindigkeit/ Hinterrad-Umfangsgeschwindigkeit) aufwei­ sen, das größer als 0,9 und kleiner als 1 ist. Dies be­ deutet, daß die Vorderräder mit einer niedrigeren Um­ fangsgeschwindigkeit als die Hinterräder umlaufen, wenn sich erste und zweite Abtriebswelle 59 bzw. 60 mit glei­ cher Drehzahl, d. h. einem Drehzahlverhältnis von 1:1 drehen.

Wenn daher der zentrale Teil 67 durch die Antriebsma­ schine in der in den Fig. 3 und 4 durch dicke Pfeile angedeuteten Richtung angetrieben wird, stehen die Kupplungszähne 63 a und 63 b des zentralen Teils 67 unter Antriebskraftübertragung in Eingriff mit den Kupplungs­ zähnen 70 a und 70 b von erstem bzw. zweitem Seitenteil 68 bzw. 69, während die Kurvenzähne 66 a und 66 b des zentra­ len Teils 67 in Eingriff mit den Kurvenzähnen 71 a bzw. 71 b der betreffenden Seitenteile 68 bzw. 69 gehalten werden.

Da jedoch die Vorderräder mit einer niedrigeren Umlaufge­ schwindigkeit oder Drehzahl angetrieben werden als die Hinterräder, werden die Vorderräder durch die Hinterräder geschoben, so daß sie bestrebt sind, sich unter einer über den Erdboden bzw. die Fahrbahnfläche übertragenen Vortriebskraft schneller als mit der vorgegebenen oder Sollgeschwindigkeit zu drehen. Gemäß den Fig. 5 und 6 ist daher der erste Seitenteil 67 bestrebt, innerhalb der in Umfangsrichtung zwischen den Kupplungszähnen 63 a und 70 a festgelegten Zwischenräume S vorauszueilen, so daß bei dieser schnellen Relativdrehung die Kurvenzähne 71 a des ersten Seitenteils 68 und die Kurvenzähne 66 a des zentralen Teils 67 gegen die Vorbelastungskraft der Druckfeder 72 aufeinander auflaufen. Infolgedessen führt der erste Seitenteil 68 eine seitliche bzw. axiale Ver­ schiebungsbewegung durch, um den Eingriff zwischen den Kupplungszähnen 63 a und 70 a aufzuheben und damit die Vorderräder in einen Freilaufzustand zu versetzen.

Der Schlepper wird daher bei Geradeausfahrt unter dem Antrieb der Antriebsmaschine nur durch die Hinterräder angetrieben. Unter diesen Bedingungen rollen die Vorder­ räder einfach auf der Fahrbahnfläche ab. Das gleiche gilt auch dann, wenn der Schlepper wendet bzw. eine Kurve durchfährt.

Wenn unter diesen Bedingungen jedoch die Hinterräder z. B. in morastigem Boden einsinken und durchdrehen und damit der Schlepper keinen Vortrieb mehr erhält, erhalten die Vorderräder keine Vortriebskraft mehr über den Boden bzw. die Fahrbahnfläche, und die Drehzahl der ersten Abtriebswelle 59 nimmt ab. Wenn sich die Drehzahl der ersten Abtriebswelle 59 derjenigen der zweiten Abtriebs­ welle 60 angleicht, gelangt die Kupplungseinheit B in den Einrückzustand gemäß den Fig. 3 und 4, um sodann die Antriebskraft von der Antriebsmaschine auf die Vorderrä­ der zu übertragen. Dies bedeutet, daß bei durchdrehenden oder -rutschenden Hinterrädern der Vierradantriebsmodus eingestellt wird, in welchem sowohl Vorder- als auch Hinterräder durch die Antriebsmaschine angetrieben wer­ den.

Wenn andererseits die sog. Motorbremse benutzt wird, d. h. bei Schubbetrieb, wird die Antriebskraft von den bei­ den Seitenteilen 68 und 69 auf den zentralen Teil 67 übertragen, wie dies in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist. Da hierbei das Umfangsgeschwindigkeits-Verhältnis der Vorderräder zu den Hinterrädern kleiner ist als 1, verringert sich die Drehzahl der zweiten Abtriebswelle 60 unter diejenige der ersten Abtriebswelle 59. Wenn der zweite Seitenteil 69 für die Antriebskraftübertragung auf die Hinterräder, wie dies für den ersten Seitenteil 68 der Fall ist, mit einem axialen Bewegungsbereich versehen und durch eine Feder vorbelastet wäre, würde in diesem Fall die Antriebskraftübertragung zwischen dem zentralen Teil 67 und dem zweiten Seitenteil 69 unterbrochen wer­ den. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird jedoch der zweite Seitenteil 69 durch die Scheibe 73 ohne jedes Axialspiel für eine seitliche Gleitbewegung oder Ver­ schiebung mit der zweiten Keilverzahnungs-Hülse 60′ in Berührung gehalten. Infolgedessen bleibt der in den Fi­ guren 7 und 8 dargestellte Zustand erhalten, ohne daß ein Übergang auf den Zustand gemäß Fig. 9 und 10 erfolgt, so daß die sog. Motorbremse sowohl auf die Vorder- als auch auf die Hinterräder wirkt. Bei einwirkender sog. Motorbremse tritt daher ein Schlupf zwischen den Hinter­ oder Vorderrädern und der Fahrbahnfläche auf.

Wenn bei wirkender Motorbremse die Vorderräder aus ir­ gendeinem Grund durchrutschen und die Drehzahl der ersten Abtriebswelle 59 unter diejenige der zweiten Abtriebswel­ le 60 absinkt, tritt eine Relativdrehung zwischen dem zentralen Teil 67 und dem ersten Seitenteil 68 auf, wobei die Kurvenzähne 66 a und 71 a gemäß den Fig. 11 und 12 aufeinander auflaufen bzw. aneinander hochlaufen. Hierbei führt der erste Seitenteil 68 eine seitliche bzw. axiale Gleitbewegung oder Verschiebung mit einem Ausrücken der Kupplungszähne 63 a und 73 a durch, so daß dann die sog. Motorbremse nur auf die Hinterräder einwirkt.

Fig. 13 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Erfindung, die sich von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß die Hinterrad- Antriebseinheit 7 starr mit der Ausgangs- oder Abtriebs­ welle 16 der Nebengangschaltung 4 verbunden ist, der zweite Seitenteil 69 ein seitliches Gleitbewegungs- oder Verschiebungsspiel aufweist und - ebenso wie der erste Seitenteil 68 - durch eine Druckfeder 72 vorbelastet ist und die zweite Abtriebswelle 60 ein an ihrem hinteren Endabschnitt angebrachtes Schaufelrad 18 zum Umwälzen des Schmieröls im Getriebegehäuse 15 trägt. Diese zweite Ausführungsform gewährleistet dieselbe Funktion wie die zuerst beschriebene Ausführungsform.

Insbesondere wird dabei, wie im Fall der ersten Ausfüh­ rungsform, die Antriebskraft der Antriebsmaschine auf den automatischen Umschaltmechanismus 5 zum selektiven Umschalten zwischen Zweirad- und Vierradantriebsmodus übertragen. Sodann wird die Antriebskraft in zwei Teile aufgeteilt, von denen der eine von dem Mittelteil 67 über den ersten Seitenteil 68, die erste Keilverzahnungs-Hülse 69 und die erste Abtriebswelle 59 auf die Vorderrad- Antriebseinheit 6 übertragen wird, während der andere Teil von dem Mittelteil 67 über den zweiten Seitenteil 69 und die zweite Keilverzahnungs-Hülse 70 zur zweiten Ab­ triebswelle 60 für den Antrieb des Schaufelrads 18 über­ tragen wird. Die Hinterrad-Antriebseinheit 7 wird unmit­ telbar durch die Abtriebswelle 16 der Nebengangschaltung 4 angetrieben.

Bei dieser Ausführungsform gewährleistet der Umschaltme­ chanismus 5 dieselbe Umschaltfunktion, wie sie vorher anhand der Fig. 3 bis 12 beschrieben worden ist. Ersichtlicherweise darf sich der Mittelteil 67 nicht mit dem ersten Seitenteil 68 mitdrehen, wenn die Kurven­ zähne 71 a des ersten Seitenteils 68 auf die Kurvenzähne 71 a des zentralen Kurvenelements 64 auflaufen bzw. auf diesen hochlaufen. Das an der zweiten Abtriebswelle 60 montierte Schaufelrad 18 übt dabei lediglich einen Widerstand aus, der den Mittelteil 67 an einer Mit­ drehung mit dem ersten Seitenteil 68 hindert. Aus diesem Grund kann das an der zweiten Abtriebswelle 60 montierte Schaufelrad 18 auch durch Friktionsscheiben oder derglei­ chen zur Ausübung des Widerstandes ersetzt werden.

Weiterhin kann die zweite Ausgangs- oder Abtriebswelle 60 als zusätzliche Kraftabnahmewelle bzw. Zapfwelle benutzt werden.

Claims (5)

1. Fahrzeug mit Vierradantrieb, mit einer Antriebsmaschi­ ne, mit einer mit der Antriebsmaschine verbundenen Kraftübertragungseinrichtung, mit einer durch eine von der Kraftübertragungseinrichtung gelieferten Antriebs­ kraft angetriebenen Vorderrad-Antriebseinheit und mit einer durch die von der Kraftübertragungseinrichtung gelieferte Antriebskraft angetriebenen Hinterrad-An­ triebseinheit, gekennzeichnet durch eine Auslegung von Vorderrad- und Hinterrad-Antriebseinheit in der Weise, daß die Vor­ derräder mit einer niedrigeren Umfangsgeschwindigkeit als die Hinterräder antreibbar sind, und durch eine auto­ matische Umschalteinheit zum selektiven Umschalten zwischen einem Zweiradantriebsmodus und einem Vierrad­ antriebsmodus, umfassend einen mit der Kraftübertra­ gungseinrichtung verbundenen Eingangs- oder Antriebs­ abschnitt, einen ersten Ausgangs- oder Abtriebsab­ schnitt mit einer ersten, mit der Vorderrad-Antriebs­ einheit verbundenen Ausgangs- oder Abtriebswelle und einen zweiten Ausgangs- oder Abtriebsabschnitt mit einer zweiten, einem Drehwiderstand unterworfenen Ausgangs- oder Abtriebswelle, und eine selbsttätige Kupplungseinheit, die den ersten Abtriebsabschnitt vom Antriebsabschnitt trennt, wenn sich letzterer dann mit niedrigerer Drehzahl dreht als der erste Abtriebsab­ schnitt, wenn das Fahrzeug durch die Antriebsmaschine mit Kraftübertragung vom Antriebsabschnitt zum ersten Abtriebsabschnitt und zum zweiten Abtriebsabschnitt angetrieben wird, sowie bei einer Drehung des An­ triebsabschnitts mit höherer Drehzahl als derjenigen des ersten Abtriebsabschnitts dann, wenn das Fahrzeug durch die Antriebsmaschine gebremst wird und die Kraftübertragung vom ersten Abtriebsabschnitt und zum zweiten Abtriebsabschnitt zum Antriebsabschnitt er­ folgt.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vierrad-Antriebseinheit mit der zweiten Abtriebs­ welle verbunden ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterrad-Antriebseinheit unmittelbar mit der Kraftübertragungseinrichtung verbunden ist und die zweite Abtriebswelle als Drehwiderstand ein Schaufel­ rad zum Umwälzen eines Schmieröls trägt.

4. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterrad-Antriebseinheit unmittelbar mit der Kraftübertragungseinrichtung verbunden ist und die zweite Abtriebswelle als Kraftabnahmewelle bzw. Zapf­ welle nutzbar ist.

5. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinheit folgendes umfaßt:
einen Mittelteil mit einem zentralen Kupplungselement und einem zentralen Kurvenelement, die eine relativ zueinander drehbar gelagerte äußere und innere Doppel­ ringanordnung bilden, wobei das zentrale Kupplungsele­ ment an seinen beiden Stirnflächen mit Kupplungszähnen und das zentrale Kurvenelement an seinen beiden Stirn­ flächen mit Kurvenzähnen versehen sind, erste und zweite, einander über den Mittelteil gegen­ überstehende Seitenteile, die an ihren dem zentralen Teil zugewandten Flächen mit Kupplungszähnen besetzt sind, welche mit den Kupplungszähnen des zentralen Kupplungselements unter Festlegung von in Umfangs­ richtung vorgesehenen Zwischenräumen zusammengreifen, und mit an ihren Flächen vorgesehenen Kurvenzähnen, die mit den Kurvenzähnen des zentralen Kurvenelements ohne Festlegung von umfangsmäßig verlaufenden Zwi­ schenräumen dazwischen zusammengreifen, und ein Mittel zum Vorbelasten des ersten Seitenteils gegen den Mittelteil,
wobei die Kurvenzähne des zentralen Kurvenelements und die Kurvenzähne des ersten Seitenteils bei einer Rela­ tivdrehung zwischen dem Mittelteil und dem ersten Seitenteil aufeinander aufzulaufen bzw. an einander hochzulaufen vermögen, um damit die Kupplungszähne des ersten Seitenteils außer Eingriff mit den Kupplungs­ zähnen des zentralen Kupplungselements zu bringen.