DE60220613T2

DE60220613T2 - Getriebe für ein Arbeitsfahrzeug und Fahrzeug

Info

Publication number: DE60220613T2
Application number: DE60220613T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki 2- Chome Amagasaki-shi Hasegawa; Norihiro 2- Chome Amagasaki-shi Ishii; Shigenori 2- Chome Amagasaki-shi Sakikawa
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: US20070158129A1; DE60220613D1; EP1302355A3; US7143858B2; EP1302355B1; US6877580B2; US20030070848A1; US20050145432A1; EP1302355A2; US7374010B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Arbeitsfahrzeug, das in Hinblick darauf gestaltet ist, Antriebskraft von einem Motor an eine Antriebswelle zu übertragen. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einem Kraftübertragungsgetriebe, das in Hinblick darauf gestaltet ist, Antriebskraft von einem Motor an eine Antriebswelle über eine Haupt-Schalteinheit und eine Neben-Schalteinheit zu übertragen.
Ein Fahrzeug, beispielsweise ein Arbeitsfahrzeug, weist ein Kraftübertragungsgetriebe auf, das in Hinblick darauf gestaltet ist, Antriebskraft von einem Motor an eine Antriebswelle über eine Schalteinheit zu übertragen, was es möglich macht, dass die Antriebswelle mit einer vorbestimmten Drehzahl durch die Betätigung der Schalteinheit in Umlauf versetzt wird. Wenn die Notwendigkeit besteht, den Drehzahlschaltbereich der Antriebswelle zu erweitern und/oder die an der Schalteinheit zur Einwirkung gebrachte Last herabzusetzen, wird des Weiteren eine Neben-Schalteinheit zusätzlich zu einer Haupt-Schalteinheit vorgesehen.
22 ist die beispielhafte Ansicht eines herkömmlichen Fahrzeugs, das mit einer Haupt-Schalteinheit und einer Neben-Schalteinheit ausgestattet ist und bei dem die Hinterachse als Antriebswelle dient. Wie in dieser Figur dargestellt ist, weist das herkömmliche Fahrzeug, das mit der Neben-Schalteinheit ausgestattet ist, einen Motor 801, ein Schwungrad 802, eine Haupt-Schalteinheit 803, eine Neben-Schalteinheit 804 und eine Antriebswelleneinheit 805 auf, die voneinander lösbar sind und die in Längsrichtung des Fahrzeugs von einer Seite zur gegenüberliegenden Seite desselben in Folge angeordnet und nach Art eines Tandems verbunden sind. Diese besondere Anordnung kann die folgenden Probleme verursachen:
Wenn ein hydrostatisches Getriebe (nachfolgend als HST bezeichnet) als Haupt-Schalteinheit 803 verwendet wird, vibriert das HST selbst infolge des Pulsierens oder dergleichen des Drucks des Arbeitsfluids, das in dem HST zirkuliert. Wie oben angegebenen verursachen die Anordnung, bei der die Haupt-Schalteinheit 803, die Neben-Schalteinheit 804 und die Welleneinheit 805 miteinander verbunden sind, Vibrationen des HST, die an den Fahrzeugrahmen 800 über die Neben-Schalteinheit 804 und die Welleneinheit 805 übertragen werden, wodurch das Problem der Beeinträchtigung der Antriebsumgebung verursacht wird.
Zur Lösung des oben angegebenen Problems war eine Anordnung vorgeschlagen worden, in der der Motor mit der Neben-Schalteinheit über ein Gehäuse verbunden wird und das HST, das als Haupt-Schalteinheit dient, mit der vorderen Seite der Neben-Schalteinheit über ein Antivibrationselement verbunden wird sowie die Vorderseite des HST mit dem Gehäuse über ein weiteres Antivibrationselement verbunden wird.
Bei der oben angegebenen Anordnung ist jedoch die Vibration des Motors nicht berücksichtigt worden. Das heißt, die oben angegebene Kraftübertragungsanordnung verursacht das Problem, dass das Gehäuse selbst, das das HST mit einer flexiblen Struktur abstützt, bei der die Übertragung von Vibrationen entfällt, infolge von Vibrationen vibriert, die vom Motor aus übertragen werden.
Bei der oben angegebenen Anordnung sind der Motor, das Gehäuse und die Neben-Schalteinheit nach Art eines Tandems mit dem Ergebnis verbunden, dass zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern kein Raum vorhanden ist. Entsprechend muss die Stufe für den Fahrer oberhalb dieser miteinander verbundenen Elemente angeordnet werden, was es notwendig macht, dass die Stufe für den Fahrer an einer höheren Stelle anzuordnen ist und/oder diese verbundenen Elementen an einer höheren Stelle in einem Fall angeordnet werden müssen, bei dem ein Mittelmotor zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern anzubringen ist, was die Ursache dafür ist, dass der Schwerpunkt des Fahrzeugs höher angeordnet ist.
Ein ähnliches Getriebe ist aus US-A-5 295 414 bekannt, die alle Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 offenbart.
Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung des Standes der Technik geschaffen worden. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe für ein Arbeitsfahrzeug mit einem Kraftübertragungsgetriebe zu schaffen, das in Hinblick darauf gestaltet ist, Antriebskraft von einem Motor an eine Antriebswelle über eine Haupt-Schalteinheit und eine Neben-Schalteinheit zu übertragen, und das wirksam verhindern kann, dass Vibrationen infolge des Motors und der Haupt-Schalteinheit an den Fahrzeugrahmen übertragen werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Getriebe für ein Arbeitsfahrzeug zu schaffen, das einen freien Raum zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern gewährleisten kann, ohne eine Verlängerung der Fahrzeuglänge erforderlich zu machen.
Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeug mit einem Kraftübertragungsgetriebe zu schaffen, das in Hinblick darauf gestaltet ist, Antriebskraft von einem Motor an eine Antriebswelle über eine Haupt-Schalteinheit und eine Neben-Schalteinheit zu übertragen, das wirksam eine Verlängerung der Fahrzeuglänge verhindern und einen freien Raum zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern gewährleisten kann.
Zur Lösung der oben angegebenen Aufgaben wird ein Getriebe gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Es ist ein Getriebe für ein Arbeitsfahrzeug zur Übertragung von Antriebskraft von einem Motor an eine Antriebswelle, das aufweist: ein Schwungrad, das einen Schwungradkörper, der mit dem Motor arbeitstechnisch verbunden ist, und ein Schwungradgehäuse zur Unterbringung des Schwungradkörpers aufweist; eine Haupt-Schalteinheit, die eine Haupt-Eingangswelle, die arbeitstechnisch mit dem Motor über den Schwungradkörper verbunden ist, und eine Haupt-Ausgangswelle zur Abgabe der an die Antriebswelle zu übertragenden Antriebskraft aufweist; und eine Neben-Schalteinheit, die eine Neben-Eingangswelle und eine Neben-Ausgangswelle aufweist und mit einem Abstand von der Haupt-Schalteinheit angeordnet ist. Der Motor, das Schwungrad und die Haupt-Schalteinheit sind integral miteinander verbunden, um gegenüber einem Fahrzeugrahmen frei zu vibrieren, und die Haupt-Ausgangswelle der Haupt-Schalteinheit ist arbeitstechnisch mit der Neben-Eingangswelle der Neben-Schalteinheit über eine Vibrationsabsorptionswellenkupplung verbunden.
Mit dem Getriebe mit der oben angegebenen Anordnung wird wirksam verhindert, dass Vibrationen infolge des Motors und der Haupt-Schalteinheit an den Fahrzeugrahmen übertragen werden, wodurch ein Beitrag zur verbesserten Fahrleistung und Fahrstabilität des Fahrzeugs geleistet wird. Auch führt die Anordnung mit der Haupt-Schalteinheit, die gegenüber der Neben-Schalteinheit vibriert und unabhängig von der Neben-Schalteinheit mit einem Abstand von dieser angeordnet ist, zu der Schaffung eines freien Raums zwischen der Haupt- und der Neben-Schalteinheit. Dies sorgt für eine verbesserte Gestaltungsflexibilität bei der Gestaltung des Arbeitsfahrzeugs.
Das Getriebe weist vorzugsweise des Weiteren einen zwischen dem Schwungradkörper und der Haupt-Eingangswelle angeordneten Dämpfer auf. Mit dieser Anordnung wird wirksam verhindert, dass Änderungen der Umlaufgeschwindigkeit des Motors die Haupt-Eingangswelle der Haupt-Schalteinheit beeinflussen, wodurch die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit eines Getriebes auf der stromabwärtigen Seite verbessert werden.
Vorzugsweise sind die Haupt-Eingangswelle und die Haupt-Ausgangswelle der Haupt-Schalteinheit parallel zueinander in vertikaler Richtung des Fahrzeugs ausgerichtet und in seitlicher Richtung des Fahrzeugs gegeneinander versetzt. Diese Anordnung kann die Höhe der Haupt-Schalteinheit wirksam begrenzen, während ihre Breite verkürzt wird.
Die Haupt-Schalteinheit weist vorzugsweise ein Ausgangseinstellelement zum Einstellen des Drehzahlverhältnisses zwischen der Haupt-Ausgangswelle und der Haupt-Eingangswelle auf, und das Ausgangseinstellelement wird mittels elektrischer Signale betätigt. Mit dieser Anordnung kann eine vereinfachte Kupplungseinrichtung zwischen dem Ausgangseinstellelement und dem Betätigungselement erreicht werden, das in der Nähe des Fahrersitzes angeordnet ist.
Vorzugsweise weist das Schwungradgehäuse einen Körperbereich mit einem Aufnahmeraum und gegenüberliegenden offenen Enden und eine Trennwand zur Aufteilung des Aufnahmeraums in eine erste Kammer zur Unterbringung des Schwungradkörpers und in eine zweite Kammer zur Unterbringung der Haupt-Schalteinheit auf; und der Schwungradkörper weist einen der Trennwand zugewandten Bereich auf, an dem ein Luftströmungslüfter vorgesehen ist.
Unter einem weiteren Aspekt ist ein Getriebe für ein Arbeitsfahrzeug zur Übertragung von Antriebskraft von einem Motor an eine Antriebswelle über ein Schwungrad, ein HST und eine Neben-Schalteinheit geschaffen, die in Kraftübertragungsrichtung ausgerichtet sind. Das Schwungrad weist einen Schwungradkörper, der arbeitstechnisch mit dem Motor verbunden ist, und ein Schwungradgehäuse zur Unterbringung des Schwungradkörpers auf. Das HST weist eine Hydraulikpumpeneinheit mit einer Pumpenwelle, die als Haupt-Eingangswelle dient, die arbeitstechnisch mit dem Motor über den Schwungradkörper verbunden ist, eine Hydraulikmotoreinheit mit einer Motorwelle, die als Haupt-Ausgangswelle dient und Antriebskraft über die Motorwelle abgibt, wobei die Drehzahl der Antriebskraft stufenlos in Zusammenarbeit mit der Hydraulikpumpeneinheit geändert wird, und einen zentralen Abschnitt zur Abstützung der Hydraulikpumpeneinheit und der Hydraulikmotoreinheit auf, der eine Fluidverbindung dazwischen schafft. Der Motor, das Schwungradgehäuse und das HST sind integral miteinander verbunden, um gegenüber dem Fahrzeugrahmen frei zu vibrieren, und sind mit einem Abstand von der Neben-Schalteinheit angeordnet. Die Neben-Schalteinheit weist eine Neben-Eingangswelle und eine Neben-Ausgangswelle auf. Die Motorwelle des HST ist arbeitstechnisch mit der Neben-Eingangswelle der Neben-Schalteinheit über eine Vibrationsabsorptionswellenkupplung verbunden.
Mit dem Getriebe mit der oben angegebenen Anordnung wird wirksam verhindert, dass Vibrationen infolge des Motors und des HST an den Fahrzeugrahmen übertragen werden, wodurch ein Beitrag zu einer verbesserten Fahrleistung und Fahrstabilität des Fahrzeugs geleistet wird. Auch führt die Anordnung mit dem HST, das gegenüber der Neben-Schalteinheit vibriert und unabhängig von der Neben-Schalteinheit mit einem Abstand von dieser angeordnet ist, zu der Schaffung eines freien Raums zwischen dem HST und der Neben-Schalteinheit. Dies sorgt für eine verbesserte Gestaltungsflexibilität bei der Gestaltung des Arbeitsfahrzeugs.
Vorzugsweise weist das Schwungradgehäuse einen Körperabschnitt mit einem Aufnahmeraum und mit gegenüberliegenden offenen Enden und eine Trennwand zur Aufteilung des Aufnahmeraums in eine trockene Kammer zur Unterbringung des Schwungradkörpers und eine Kammer für hydraulisches Fluid zur Unterbringung des HST auf, und weist der Schwungradkörper einen der Trennwand zugewandten Bereich auf, an dem ein Luftströmungsfilter vorgesehen ist.
Vorzugsweise ist eines der gegenüberliegenden offenen Enden des Schwungradgehäuses, das näher bei der Kammer für hydraulisches Fluid angeordnet ist, durch den zentralen Abschnitt abgedeckt.
Vorzugsweise sind die Hydraulikpumpeneinheit und die Hydraulikmotoreinheit an der stromaufwärtigen Seite des zentralen Abschnitts abgestützt, weist die Pumpenwelle der Hydraulikpumpeneinheit ein stromabwärtiges Ende auf, das sich stromabwärts durch die stromabwärtige Seite des zentralen Abschnitts hindurch erstreckt, und ist das stromabwärtige Ende der Pumpenwelle mit einer Versorgungspumpe zur Wiedereinfüllung von Arbeitsfluid in das HST ausgestattet.
Vorzugsweise ist das stromabwärtige Ende der Pumpenwelle des Weiteren mit einer Hilfspumpe zum Zuführen von Arbeitsfluid zu einem äußeren Aktuator ausgestattet.
Vorzugsweise sind die Hydraulikpumpeneinheit und die Hydraulikmotoreinheit an der stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Seite des zentralen Abschnitts abgestützt, und weist das stromaufwärtige Ende der Pumpenwelle in der Hydraulikpumpeneinheit einen in der trockenen Kammer angeordneten Bereich auf, wobei der Bereich mit einer Versorgungspumpe zur Wiederauffüllung von Arbeitsfluid in das HST ausgestattet ist.
Vorzugsweise erstreckt sich das stromabwärtige Ende der Pumpenwelle stromabwärts durch den zentralen Abschnitt hindurch, und ist des Weiteren ein Gehäuse zur Unterbringung der Neben-Schalteinheit vorgesehen, wobei das Gehäuse eine Kraftübertragungswelle, die arbeitstechnisch mit dem stromabwärtigen Ende der Pumpenwelle über eine Vibrationsabsorptionswellenkupplung verbunden ist, und eine Hilfspumpe zur Zuführung von Arbeitsfluid zu einem äußeren Aktuator aufweist, der durch von der Kraftübertragungswelle abgezweigte Antriebsenergie angetrieben ist.
Das Schwungradgehäuse weist vorzugsweise eine PTO-Welle auf, an die Antriebsenergie vom Motor selektiv durch Einkuppeln und Auskuppeln eines Kupplungsmittels übertragen wird.
Die Haupt-Ausgangswelle und die PTO-Welle sind vorzugsweise parallel zueinander in seitlicher Richtung des Fahrzeugs ausgerichtet.
Unter einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem Getriebe nach Anspruch 1 geschaffen. Es ist mit einem Kraftübertragungsgetriebe zur Übertragung von Antriebskraft von einem Motor ausgestattet, der an einem Fahrzeugrahmen näher an einer ersten Seite desselben in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, an eine Antriebswelle über eine Haupt-Schalteinheit und eine Neben-Schalteinheit. Die Haupt-Schalteinheit ist integral mit einem Schwungradgehäuse angeordnet, das mit dem stromabwärtigen Ende des Motors verbunden ist. Die Neben-Schalteinheit ist an dem Fahrzeugrahmen näher an einer zweiten Seite desselben in Längsrichtung des Fahrzeugs mit einem Abstand von dem Schwungradgehäuse angeordnet. Die Haupt-Schalteinheit ist arbeitstechnisch mit der Neben-Schalteinheit über eine Kupplungswelle verbunden, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt.
Die oben angegebene Anordnung kann, während sie einen freien Raum zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern gewährleistet, die Länge des Fahrzeugs wirksam beschränken, um eine verbesserte Gestaltungsflexibilität bei der Gestaltung des Fahrzeugs zu bewirken. Beispielsweise kann durch die Verwendung des freien Raums eine Stufe für den Fahrer und/oder ein Mittelmotor an tiefer gelegenen Stellen angeordnet werden.
Vorzugsweise weist das Schwungradgehäuse einen Körperabschnitt mit einem Aufnahmeraum und mit gegenüberliegenden offenen Enden und eine Trennwand zur Aufteilung des Aufnahmeraums in eine erste Kammer und in eine zweite Kammer auf, wobei erstere näher an der ersten Seite der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist und letztere näher an der zweiten Seite der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei in der ersten Kammer ein Schwungradkörper des Schwungrads untergebracht ist und in der zweiten Kammer die Haupt-Schalteinheit untergebracht ist.
Der Schwungradkörper weist vorzugsweise einen der Trennwand zugewandten Bereich auf, an dem ein Luftströmungslüfter vorgesehen ist.
Vorzugsweise sind der Motor, das Schwungrad und die Haupt-Schalteinheit an dem Fahrzeugrahmen so angebracht, dass sie gegenüber dem Fahrzeugrahmen vibrieren, und ist die Neben-Schalteinheit an dem Fahrzeugrahmen so angebracht, dass sie gegenüber dem Fahrzeugrahmen nicht vibriert, und ist die Haupt-Schalteinheit arbeitstechnisch mit der Neben-Schalteinheit über eine Vibrationsabsorptionswellenkupplung verbunden. Diese Anordnung kann wirksam verhindern, dass Vibrationen infolge des Motors oder dergleichen an den Fahrzeugrahmen und die Neben-Schalteinheit übertragen werden, während die Kraftübertragung zwischen der Haupt-Schalteinheit und der Neben-Schalteinheit gesichert erreicht wird.
Unter einem noch weiteren Aspekt ist ein Fahrzeug mit einem Kraftübertragungsgetriebe zur Übertragung von Antriebskraft von einem Motor, der an einem Fahrzeugrahmen näher an einer ersten Seite desselben in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, an eine Antriebswelle über ein Schwungrad, ein HST und eine Neben-Schalteinheit geschaffen. Das Schwungradgehäuse weist einen Schwungradkörper, der arbeitstechnisch mit dem Motor verbunden ist, und ein Schwungradgehäuse, das mit einer Seite des Motors verbunden ist, die einer zweiten Seite des Fahrzeugrahmens in Längsrichtung des Fahrzeugs zugewandt ist, auf, um den Schwungradkörper aufzunehmen. Das HST ist einstückig mit dem Schwungradgehäuse angeordnet. Die Neben-Schalteinheit ist an dem Fahrzeugrahmen näher an der zweiten Seite in Längsrichtung des Fahrzeugs mit einem Abstand von dem Schwungradgehäuse angeordnet. Das HST ist arbeitstechnisch mit der Neben-Schalteinheit über eine Kupplungswelle verbunden, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt.
Die oben angegebene Anordnung kann, während sie einen freien Raum zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern gewährleistet, die Länge des Fahrzeugs wirksam beschränken, um eine verbesserte Gestaltungsflexibilität bei der Gestaltung des Fahrzeugs zu bewirken. Beispielsweise kann durch die Verwendung des freien Raums eine Stufe für den Fahrer und/oder ein Mittelmotor an tiefer gelegenen Stellen angeordnet werden.
Vorzugsweise sind der Motor, das Schwungrad und das HTST an dem Fahrzeugrahmen so angebracht, dass sie gegenüber dem Fahrzeugrahmen vibrieren, und ist die Neben-Schalteinheit an dem Fahrzeugrahmen so angebracht, dass sie gegenüber dem Fahrzeugrahmen nicht vibriert; und ist das HST arbeitstechnisch mit der Neben-Schalteinheit über eine Vibrationsabsorptionswellenkupplung verbunden. Diese Anordnung kann wirksam verhindern, dass Vibrationen infolge des Motors, des HST und dergleichen an den Fahrzeugrahmen und die Neben-Schalteinheit übertragen werden, während eine gesicherte Kraftübertragung zwischen dem HST und der Neben-Schalteinheit ermöglicht ist.
Vorzugsweise ist das Schwungradgehäuse mit einer PTO-Welle ausgestattet, die Antriebskraft von dem Motor nach außerhalb des Schwungradgehäuses über ein Kupplungsmittel übertragen kann.
1 ist eine schematische Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist die Ansicht eines Modells mit der Darstellung der Kraftübertragung des Arbeitsfahrzeugs von 1.
3 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Motors und seiner Umgebung in dem Fahrzeug von 1.
4 ist eine schematische Vorderansicht des Motors von 3.
5 ist eine Vorderansicht eines Schwungrads, eines HST und seiner Umgebung in seitlichem Querschnitt in dem Arbeitsfahrzeug von 1.
6 ist eine Seitenansicht des Schwungrads und des HST von 5 im Querschnitt in Längsrichtung.
7 ist ein Schnitt entlang der Linie VII-VII in 5.
8 ist ein hydraulisches Schaltkreisschema des Arbeitsfahrzeugs von 1.
9 ist ein Schnitt entlang der Linie IX-IX in 5.
10 ist ein Schnitt entlang der Linie X-X in 5.
11 ist ein Schnitt entlang der Linie XI-XI in 5.
12 ist ein Schnitt entlang der Linie XII-XII in 5.
13 ist eine schematische Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist die Ansicht eines Modells mit der Darstellung der Kraftübertragung des Arbeitsfahrzeugs von 13.
15 ist ein hydraulisches Schaltkreisschema des Arbeitsfahrzeugs von 13.
16 ist eine Draufsicht auf ein HST und seine Umgebung in seitlichem Schnitt bei dem Arbeitsfahrzeug von 13.
17 ist eine Seitenansicht eines HST und seiner Umgebung im Querschnitt in Längsrichtung in dem Arbeitsfahrzeug von 13.
18 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Motors und seiner Umgebung in dem Arbeitsfahrzeug von 13.
19 ist ein Schnitt entlang der Linie IXX-IXX in 16.
20 ist ein Schnitt entlang der Linie XX-XX in 16.
21 ist ein Schnitt entlang der Linie XXI-XXI in 16.
22 ist eine schematische Seitenansicht eines herkömmlichen Arbeitsfahrzeugs.
Es folgt eine Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. 1 und 2 sind eine schematische Seitenansicht des Arbeitsfahrzeugs 1 dieser Ausführungsform bzw. die Ansicht eines Modells mit der Darstellung der Kraftübertragung des Fahrzeugs.
Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist das Arbeitsfahrzeug 1 einen Fahrzeugrahmen 10, einen Motor 20, der mit einer Vibrationsabsorptionsstruktur an dem Fahrzeugrahmen 10 näher an einer ersten Seite desselben in Hinblick auf die Längsrichtung des Fahrzeugs flexibel abgestützt ist, eine Haupt-Schalteinheit und eine Neben-Schalteinheit zur jeweiligen Durchführung einer Übertragung der Antriebskraft von dem Motor während der Änderung der Drehzahl desselben auf, sodass Kraft zum Fahren über die Neben-Schalteinheit an die Antriebsräder übertragen wird.
3 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Motors und seiner Umgebung. 4 ist eine schematische Vorderansicht des Motors.
Wie in 3 und 4 dargestellt ist, ist eine Befestigungskonsole 50, die mit dem Fahrzeugrahmen über einen Antivibrationsgummi 51 verbunden ist, an seitlichen Seitenwänden des Motors 20 fest angeschraubt. Das heißt, der Motor kann gegenüber dem Fahrzeugrahmen 10 frei vibrieren, so dass verhindert wird, dass Vibrationen vom Motor 20 an den Fahrzeugrahmen 10 übertragen werden.
Das Arbeitsfahrzeug ist so gestaltet, dass die Antriebskraft vom Motor 20 an die Haupt-Schalteinheit über ein Schwungrad 60 übertragen wird. Das heißt, bei dem Arbeitsfahrzeug bilden das Schwungrad 60, die Haupt-Schalteinheit und die Neben-Schalteinheit zusammen ein Getriebe zur Übertragung der Antriebskraft vom Motor an eine Antriebsachse.
Das Schwungrad 60 und die Haupt-Schalteinheit sind über den Motor 20 und/oder die Befestigungskonsole 50 in einem freien Zustand (ohne direkte Berührung) mit Bezug auf den Fahrzeugrahmen 10 verbunden und abgestützt. Das heißt, der Motor 20, das Schwungrad 60 und die Haupt-Schalteinheit sind einstückig miteinander verbunden, wodurch eine Vibrationseinheit gebildet ist, die gegenüber dem Fahrzeugrahmen 10 frei vibrieren kann.
5 und 6 sind eine Draufsicht in seitlichem Schnitt auf das Schwungrad 60, die Haupt-Schalteinheit 30 und ihre Umgebung bzw. eine Seitenansicht derselben.
Wie in 5 und 6 dargestellt ist, weist das Schwungrad 60 ein Schwungradgehäuse 61, das mit dem Motor 20 und/oder der Befestigungskonsole 50 in einem freien Zustand (d.h. ohne direkte Berührung) mit Bezug auf den Fahrzeugrahmen 10 verbunden ist, und einen Schwungradkörper 65 auf, der innerhalb des Gehäuses 61 derart untergebracht ist, dass er arbeitstechnisch mit der Kurbelwelle 20a des Motors 20 verbunden ist.
Das Schwungrad 60 ist vorzugsweise mit einem Dämpfer 66 ausgestattet, der mit einem Ausgangsbereich des Schwungradkörpers 65 verbunden ist, wodurch die Kraftübertragung an die Haupt-Schalteinheit der stromabwärtigen Seite möglich ist, während die Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit des Ausgangs des Motors begrenzt wird.
Wie in 5 und 6 dargestellt ist, weist das Schwungradgehäuse 61 einen Körper 62 mit im Wesentlichen rohrförmiger Gestalt, der gegenüberliegende offene Enden (ein stromaufwärtiges offenes Ende und ein stromabwärtiges offenes Ende) in der Kraftübertragungsrichtung aufweist, und eine Trennwand 63 auf, die den Innenraum des rohrförmigen Körpers 62 in eine erste Kammer 62a und in eine zweite Kammer 62b aufteilt, die an der stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Seite in Kraftübertragungsrichtung angeordnet sind. Wie durchgehend in der Beschreibung verwendet beziehen sich die Richtungsbezeichnungen "stromaufwärts" und "stromabwärts" auf die Kraftübertragungsrichtung.
Die erste Kammer 62a ist als trockene Kammer zur Unterbringung des Schwungradkörpers 65 und des Dämpfers 66 gestaltet. Andererseits ist die zweite Kammer 62b als Kammer für hydraulisches Fluid zur Unterbringung des HST 30, das als Haupt-Schalteinheit dient, und zur Speicherung des für dieses verwendeten Arbeitsfluids gestaltet.
Der Schwungradkörper 65 weist eine der Trennwand 63 zugewandte Seite auf, die vorzugsweise mit einem Luftströmungslüfter 67 ausgestattet ist, der Außenluft in die erste Kammer 62a des Schwungradgehäuses 61 einsaugt, wodurch die Haupt-Schalteinheit gekühlt und hierdurch eine effektive präventive Maßnahme gegen einen Temperaturanstieg des Arbeitsfluids in der Kammer für hydraulisches Fluid durch eine einfache Struktur des Lüfters zur Verfügung gestellt wird, der von der Umlaufbewegung des Schwungradkörpers 65 Gebrauch macht. In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 68 ein in einer Umfangswand des rohrförmigen Körpers 62 ausgebildetes Belüftungsloch.
Das HST 30 weist eine Hydraulikpumpeneinheit 310 zur Aufnahme der Antriebskraft von dem Motor 20 über das Schwungrad 60, eine Hydraulikmotoreinheit 330 zur stufenlosen Änderung der Drehzahl der Antriebskraft des Motors 20 in Zusammenarbeit mit der Hydraulikpumpeneinheit 310 und einen zentralen Abschnitt 350 auf, der die Hydraulikpumpeneinheit 310 und die Hydraulikmotoreinheit 330 abstützt und einen Hydraulikkreis zur Fluidverbindung zwischen diesen bildet. Bei dieser Ausführungsform ist der zentrale Abschnitt 350 mit einem Paar Hydraulikleitungen als Hydraulikkreis ausgestattet, der weiter unten beschrieben wird.
Entweder die Hydraulikpumpeneinheit 310 und/oder die Hydraulikmotoreinheit 330 ist eine Einheit der Gattung mit veränderbarer Verdrängung, deren Ansaug/Abgabe-Raten durch die Arbeit eines Ausgangseinstellelements veränderbar sind, das die Drehzahl des Ausgangs der Hydraulikmotoreinheit 330 durch Steuerung des Neigungswinkels des Ausgangseinstellelements stufenlos ändern kann. Bei dieser Ausführungsform sind die Hydraulikpumpeneinheit 310 und die Hydraulikmotoreinheit 330 jeweils in Hinblick darauf gestaltet, dass sie eine Einheit der Gattung mit einer veränderbaren Verdrängung und einer festgelegten Verdrängung sind.
Der zentrale Abschnitt 350 weist eine erste Seite 350a und eine zweite Seite 350b auf, die in Kraftübertragungsrichtung der stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Seite zugewandt sind. Während sowohl die Hydraulikpumpeneinheit 310 als auch die Hydraulikmotoreinheit 330 an der ersten Seite 350a abgestützt sind, ist der zentrale Abschnitt 350 mit dem rohrförmigen Körper 62 des Schwungradgehäuses 61 verbunden, um das stromabwärtige offene Ende des rohrförmigen Körpers 62 abzudecken.
Das heißt, bei dieser Ausführungsform bildet der zentrale Abschnitt 350 einen Teil des Schwungradgehäuses 61, und bilden der zentrale Abschnitt 350, der rohrförmige Körper 62 und die Trennwand 63 zusammen die Kammer 62b für hydraulisches Fluid (zweite Kammer).
Die Hydraulikpumpeneinheit 310 ist wie oben beschrieben innerhalb der Kammer 62b für hydraulisches Fluid des Schwungradgehäuses 61 untergebracht, wobei sie durch den zentralen Abschnitt 350 abgestützt ist.
Insbesondere weist die Hydraulikpumpeneinheit 310 eine Pumpenwelle 311, deren stromaufwärtiges Ende sich in die trockene Kammer (erste Kammer) 62a durch die Trennwand 63 hindurch erstreckt und mit dem Dämpfer 63 gekoppelt ist und deren stromabwärtiges Ende sich zum Äußeren durch den zentralen Abschnitt 350 hindurch erstreckt, eine Kolbeneinheit 312, die eine Drehbewegung um die Achse der Pumpenwelle 311 durch die Umlaufbewegung der Pumpenwelle 311 und eine hin und her gehende Bewegung in Verbindung mit der Drehbewegung ausführt, einen Zylinderblock 313, der die Kolbeneinheit 312 abstützt, was ihr die Durchführung einer hin und her gehenden Bewegung gestattet, und der an der ersten Seite 350a des zentralen Abschnitts 350 derart abgestützt ist, dass er mit dem Paar Hydraulikleitungen in Verbindung steht, ein Ausgangseinstellelement 314, das die Hublänge der Kolbeneinheit 312 entsprechend dem Neigungswinkel regelt, um die Ansaug/Abgabe-Raten der Kolbeneinheit 312 zu verändern, und eine Steuerwelle 315 auf (siehe die Zeichnungen), die den Neigungswinkel des Ausgangseinstellelements 314 einstellt.
Bei dieser Ausführungsform ist, wie in 5 und 6 dargestellt ist, die Hydraulikpumpeneinheit 311 eine Axialkolbenpumpe, bei der eine bewegbare Taumelscheibe als Ausgangseinstellelement 314 verwendet wird. In dem Fall, bei dem die Hydraulikpumpeneinheit eine Radialkolbenpumpe ist, wird ein Nockenring als Ausgangseinstellelement verwendet.
Die Hydraulikmotoreinheit 330, die bei dieser Ausführungsform als eine solche mit einer feststehenden Verdrängung gestaltet ist, weist einen Zylinderblock 333, der an der ersten Seite 350a des zentralen Abschnitts 350 derart abgestützt ist, dass er mit dem Paar Hydraulikleitungen verbunden ist, eine Kolbeneinheit 332, die innerhalb des Zylinderblocks 333 verschiebbar abgestützt ist und eine Drehbewegung sowie eine hin und her gehende Bewegung mittels des unter Druck stehenden Hydraulikfluids von dem Paar der Hydraulikleitungen durchführt, und eine Motorwelle 331 auf, die um die Achse infolge der Drehbewegung der Kolbeneinheit 332 umläuft und deren stromabwärtiges Ende sich zum Äußeren (bei dieser Ausführungsform nach hinten) durch den zentralen Abschnitt 350 hindurch erstreckt. Die so angeordnete Hydraulikmotoreinheit 330 kann eine Drehbewegungsleistung über die Motorwelle 331, die als Hauptausgangswelle dient, abgeben, wobei diese Abgabe entsprechend dem Neigungswinkel des Ausgangseinstellelements 314 in der Hydraulikpumpeneinheit 310 veränderbar ist.
Das Fahrzeug weist eine Versorgungspumpeneinheit 70 auf, die durch das stromabwärtige Ende der Pumpenwelle 311 angetrieben ist, wie in 5 und 6 dargestellt ist. Die Versorgungspumpeneinheit 70 wird dazu verwendet, Arbeitsfluid dem HST 30 zuzuführen und/oder Arbeitsfluid einer PTO-Einheit zuzuführen, die später beschrieben wird.
Insbesondere weist die Versorgungspumpeneinheit 70 ein Versorgungspumpengehäuse 71, das an der zweiten Seite 350b des zentralen Abschnitts 350 abgestützt ist, und einen Versorgungspumpenkörper 72 auf, der durch das Versorgungspumpengehäuse 71 umgeben und durch das stromabwärtiges Ende der Pumpenwelle 311 angetrieben ist.
Das Fahrzeug kann mit einer Hilfspumpeneinheit 80 zum Zuführen von Arbeitsfluid zum Antrieb eines äußeren Aktuators und/oder zum Zuführen von Arbeitsfluid zu einer Servolenkeinheit ausgestattet sein. Durch das Vorsehen der Hilfspumpeneinheit 80 sowie der Versorgungspumpeneinheit 70 ist es möglich, Arbeitsfluid in ausreichender Weise ohne Einwirkung einer übermäßigen Last auf die Versorgungspumpeneinheit 70 zur Verfügung zu stellen.
Die Hilfspumpeneinheit 80 weist ein Hilfspumpengehäuse 81, das an der stromabwärtigen Seite des Versorgungspumpengehäuse 71 abgestützt ist, und einen Hilfspumpenkörper 82 auf, der innerhalb des Hilfspumpengehäuse 81 umschlossen und durch das stromabwärtige Ende der Pumpenwelle 311 angetrieben ist.
Das Fahrzeug dieser Ausführungsform weist weiter eine PTO-Einheit 90 zum Antrieb einer äußeren Einheit, beispielsweise einer Arbeitseinheit, auf. Bei dieser Ausführungsform ist die PTO-Einheit 90 in der Kammer 62b für hydraulisches Fluid des Schwungradgehäuses 61 untergebracht.
Insbesondere weist die PTO-Einheit 90 ein PTO-Antriebszahnrad 91, das an der Pumpenwelle 311 zur Anordnung innerhalb der Kammer 62b für hydraulisches Fluid verhältnismäßig drehfest gelagert ist, eine PTO-Welle 92, deren gegenüberliegende Enden jeweils durch die Trennwand 63 bzw. den zentralen Abschnitt 350 über Lager abgestützt sind, was es möglich macht, die PTO-Welle 92 parallel zu der Pumpenwelle 311 vorzugsweise in vertikaler Richtung (d.h. in einer anderen Höhe als die Pumpenwelle 311 unter Beibehaltung der parallelen Beziehung zwischen diesen) auszurichten, ein angetriebenes PTO-Zahnrad 93, das an der PTO-Welle 92 relativ drehbar zum kämmendem Eingriff an dem PTO-Antriebszahnrad 91 gelagert ist, und eine hydraulische Kupplungseinheit 94 auf, die das angetriebene PTO-Zahnrad 93 und die PTO-Welle 92 gegenseitig einkuppelt/auskuppelt.
Insbesondere bildet die Trennwand 63 des Schwungradgehäuses 61 eine Öffnung 63a, durch die hindurch die PTO-Einheit 90 einsetzbar ist und die auch mit einem entfernbaren Deckelelement 63b ausgestattet ist, das die Öffnung 63a abdeckt und das stromaufwärtige Ende der PTO-Welle 92 abstützt. Die so gebildete Öffnung 63a der Trennwand 63 gestattet es, die PTO-Einheit 90 in die Kammer 62b für hydraulisches Fluid durch die trockene Kammer 62a hindurch einzubringen.
Die PTO-Welle 92 weist ein stromabwärtiges Ende auf, das sich zum Äußeren durch den zentralen Abschnitt 350 hindurch erstreckt, um eine äußere Verlängerung aufzuweisen, mittels der die Antriebskraft für die äußere Einheit entnommen werden kann.
Die PTO-Einheit 90 ist vorzugsweise mit einer Bremseinheit 95 zwischen dem Schwungradgehäuse 61 und der PTO-Welle 92 ausgestattet, um eine Bremskraft auf die PTO-Welle 92 in Verbindung mit dem Vorgang einer Energie abschaltung der hydraulischen Kupplungseinheit 94 mit Bezug auf die PTO-Welle 92 zur Einwirkung zu bringen. Die so vorgesehene Bremseinheit 95 verhindert wirksam, dass die PTO-Welle 92 infolge des Trägheitsmoments der Außeneinheit, die mit der PTO-Welle gekoppelt ist, nach der Energieabschaltung der PTO-Welle 92 weiter umläuft.
7 ist ein Querschnitt entlang der Linie VII-VII in 5. Wie in dieser Figur dargestellt ist, weist das HST die Pumpenwelle 311 und die Motorwelle 331 auf, die parallel zueinander in vertikaler Richtung des Fahrzeugs verlaufen und gegeneinander in seitlicher Richtung des Fahrzeugs versetzt sind, wodurch die Länge des HST in der seitlicher Richtung des Fahrzeugs verkürzt ist, während der durch diese Wellen einzunehmende vertikale Raum beschränkt ist. Daher können die oberhalb des HST anzuordnenden Bauteile des Fahrzeugs, beispielsweise der Fahrersitz, so niedrig wie möglich angeordnet werden, wodurch ein Beitrag dazu geleistet wird, das Einsteigen in das Fahrzeug und das Aussteigen aus demselben zu erleichtern und/oder den Schwerpunkt des Fahrzeugs niedriger anzuordnen. Bei dieser Wellenanordnung sind die Pumpenwelle 311, die Motorwelle 331 und die PTO-Welle 92 bei Betrachtung von der Vorderseite aus in einem Dreieck angeordnet, sodass diese Wellen so nahe wie möglich beieinander innerhalb des Schwungradgehäuses 61 angeordnet werden können. Als Folge kann die Größe der aus dem HST und der PTO-Einheit bestehenden Kombination minimiert werden.
Bei dieser Ausführungsform ist ein mechanisches Mehrgang-Getriebe 40 vorgesehen, das als Neben-Schalteinheit zu dient.
Das mechanische Mehrgang-Getriebe 40 ist am Fahrzeugrahmen 10 näher an dem zweiten Ende desselben mit einem Abstand von dem HST 30 sicher gelagert, das als Haupt-Schalteinheit in Längsrichtung des Fahrzeugs dient. Das heißt, im Gegensatz zu der Vibrationsanordnung, bei der der Motor, das Schwungrad und das HST zusammen eine Vibrationseinheit bilden, die gegenüber dem Fahrzeugrahmen frei vibrieren kann, bildet das mechanische Mehrgang-Getriebe 40 eine feststehende Einheit, die mit einem Abstand von der Vibrationseinheit in Längsrichtung bezogen auf das Fahrzeug in solcher Weise angeordnet ist, dass sie gegenüber dem Fahrzeugrahmen nicht vibriert.
Insbesondere weist, wie in 1 und 2 dargestellt ist, das mechanische Mehrgang-Getriebe 40 ein Getriebegehäuse 41 und eine Schalteinheit 42 auf, die innerhalb des Getriebegehäuses 41 untergebracht ist. Das Getriebegehäuse 41 ist mit dem Gehäuse 111 einer Welleneinheit 110 verbunden, die eine Differentialgetriebeeinheit 100 aufweist, die die Antriebskraft verzweigt und an ein Paar Haupt-Antriebswellen 15 überträgt und so angeordnet ist, dass sie gegenüber dem Fahrzeugrahmen nicht vibriert.
Die Schalteinheit 42 weist eine Neben-Eingangswelle 43, die mit der Motorwelle 331 arbeitstechnisch gekoppelt ist, und eine Neben-Ausgangswelle 44 auf, die so angeordnet ist, dass sie stufenweise die Drehzahl zwischen sich selbst und der Neben-Eingangswelle 43 verändert. Bei dieser Anordnung wird die Antriebskraft von der Neben-Ausgangswelle 44 an die Differentialgetriebeeinheit 100 übertragen.
Die Neben-Eingangswelle 43 ist mit der Motorwelle 331 über eine Vibrationsabsorptionswellenkupplung 120 verbunden, wodurch eine glatte Übertragung der Antriebsenergie zwischen der Motorwelle 331, die gegenüber dem Fahrzeugrahmen 10 frei vibrieren kann, und der Neben-Eingangswelle 43 ermöglicht ist, die gegenüber dem Fahrzeugrahmen 10 nicht vibrieren kann. Als Vibrationsabsorptionswellenkupplung 120 kann eine Getriebewelle mit Kardangelenken an ihren gegenüberliegenden Enden verwendet werden.
Bei dieser Ausführungsform weist, wie in 2 dargestellt ist, die Schalteinheit 42 die Neben-Eingangswelle 43, eine angetriebene Welle 45, die im Wesentlichen parallel zu der Neben-Eingangswelle 43 angeordnet ist, die Neben-Ausgangswelle 44, die koaxial zu der Neben-Eingangswelle 43 angeordnet ist, um gegenüber derselben um die Achse umlaufen zu können, ein Antriebszahnrad 46, das an der Neben-Eingangswelle 43 relativ nicht-drehbar gelagert ist, ein erstes angetriebenes Zahnrad 47a, das an der angetriebenen Welle 45 relativ nicht-drehbar gelagert ist, in kämmendem Eingriff mit dem Antriebszahnrad 46, ein zweites und ein drittes angetriebenes Zahnrad 47b, 47c, die mit einem Abstand von dem angetriebenen Zahnrad 47a in axialer Richtung derart angeordnet sind, dass sie an der angetriebenen Welle 45 relativ nicht-drehbar gelagert sind, ein erstes Ausgangszahnrad 48a, das an der Neben-Ausgangswelle 44 relativ drehbar gelagert ist, in kämmendem Eingriff mit dem zweiten angetriebenen Zahnrad 47b, ein zweites Ausgangszahnrad 48b, das an der Neben-Ausgangswelle 44 drehbar gelagert ist, in kämmendem Eingriff mit dem dritten angetriebenen Zahnrad 47c, eine erste Schalthebeleinheit 49a, die zwischen der Neben-Eingangswelle und der Neben-Ausgangswelle 44 angeordnet ist, und eine zweite Schalthebeleinheit 49b, die zwischen dem zweiten Ausgangszahnrad 48b und der Neben-Ausgangswelle 44 angeordnet ist, auf.
Die erste Schalthebeleinheit 49a ist so gestaltet, dass sie wahlweise eine Position für eine niedrige Geschwindigkeit, die gestattet, dass die Neben-Ausgangswelle 44 in relativ nicht-drehbarer Weise mit der Neben-Eingangswelle 43 oder dem Antriebszahnrad 46 gekoppelt ist, eine Position für eine mittlere Geschwindigkeit, die gestattet, dass das erste Ausgangszahnrad 48a in relativ nicht-drehbarer Weise mit der Neben-Ausgangswelle 44 gekoppelt ist, und eine neutrale Position einnehmen kann, die gestattet, dass die Neben-Ausgangswelle 44 an der Neben-Eingangswelle 43 oder dem Antriebszahnrad 46 und an dem ersten Ausgangszahnrad 48a außer Eingriff steht.
Andererseits ist die zweite Schalthebeleinheit 49b so gestaltet, dass sie selektiv eine Position für eine hohe Geschwindigkeit, die gestattet, dass das zweite Ausgangszahnrad 48b in relativ nicht-drehbarer Weise mit der Neben-Ausgangswelle 44 gekuppelt ist und eine neutrale Stellung einnehmen kann, die gestattet, dass sie gegenseitig außer Eingriff stehen.
Das so angeordnete mechanische Mehrgang-Getriebe 40 kann eine Antriebsenergie erzeugen, die in drei Stufen über die Neben-Ausgangswelle 44 durch die Betätigung der ersten und der zweiten Schalthebeleinheit 49a, 49b einstellbar ist.
Bei Verwendung der PTO-Einheit 90 wie bei dem Arbeitsfahrzeug dieser Ausführungsform ist das mechanische Mehrgang-Getriebe 40 des Weiteren mit einer Energieübertragungswelle 96 zur Übertragung der von der PTO-Welle 92 abgegebenen Antriebsenergie an die Außeneinheit ausgestattet. Die PTO-Welle 92 ist arbeitstechnisch mit der Vibrationsabsorptionswellenkupplung 120 in der gleichen Weise wie die Art der Verbindung zwischen der Motorwelle 331 und der Neben-Eingangswelle 43 verbunden.
Beim Vorsehen der Energieübertragungswelle 46 in dem mechanischen Mehrgang-Getriebe 40 ist die angetriebene Welle 45 vorzugsweise in einer hohlen rohrförmigen Gestalt ausgebildet, sodass sie einen inneren Hohlraum aufweist, in dem die Energieübertragungswelle 96 relativ drehbar eingesetzt ist. Mit dieser Anordnung kann eine kleine Gestaltung des mechanischen Mehrgang-Getriebes 40 bei einer Ausführungsform erreicht werden, die von einem PTO-Energieübertragungszug Gebrauch macht.
Die Bezugszeichen 97 und 98 in 2 bezeichnen eine PTO-Ausgangswelle bzw. eine PTO-Schalteinheit, die zwischen der Energieübertragungswelle 96 und der PTO-Ausgangswelle 97 angeordnet ist.
Wie in 2 dargestellt ist, ist das mechanische Mehrgang-Getriebe 40 bei dieser Ausführungsform des Weiteren mit einer Vier-Rad-Antriebseinheit 410 ausgestattet. Die Vier-Rad-Antriebseinheit 410 kann so gestaltet sein, dass sie Antriebsenergie über die Neben-Ausgangswelle 44 entnimmt, was es ihr selbst gestattet, des Weiteren ohne weiteres Antriebsenergie zu entnehmen, die mit der Neben-Ausgangswelle 44 synchronisiert ist, die Antriebsenergie für die Haupt-Antriebswellen 15 abgibt. Die Vier-Gang-Antriebseinheit 410 ist vorzugsweise an dem mechanischen Mehrgang-Getriebe 40 in einer demontierbaren Weise angebracht.
Das so ausgebildete Arbeitsfahrzeug sorgt für die folgenden erwünschten Wirkungen. Bei dem Arbeitsfahrzeug dieser Ausführungsform, das die Vibrationseinheit, die frei gegenüber dem Fahrzeugrahmen vibrieren kann, und die feststehende Einheit aufweist, die gegenüber dem Fahrzeugrahmen 10 nicht vibrieren kann, wobei erstere durch die integrale Anordnung des Motors 20, des HST 30, das als Haupt-Schalteinheit dient, und des Schwungrads 60 gebildet ist, die alle Vibrationen am Fahrzeugrahmen 10 verursachen, und wobei letztere durch das mechanische Mehrgang-Getriebe 40 gebildet ist, das als Neben-Schalteinheit dient, die mit einem Abstand von der Vibrationseinheit in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, wird die Kraftübertragung zwischen der Vibrationseinheit und der feststehenden Einheit (d.h. die Kraftübertragung zwischen der Pumpenwelle 311 des HST 30 und der Neben-Eingangswelle 43 des mechanischen Mehrgang-Getriebes 40) über die Vibrationsabsorptionswellenkupplung 120 durchgeführt.
Das so ausgebildete Arbeitsfahrzeug kann gesichert eine Kraftübertragung von dem HST 30 an das mechanische Mehrgang-Getriebe 40 durchführen, während wirksam verhindert ist, dass Vibrationen des Motors und des HST selbst infolge von Pulsationen oder dergleichen des Drucks des Arbeitsfluids in dem HST an die feststehende Einheit übertragen werden. Als Folge können die Fahrbarkeit und Stabilität des Fahrzeugs deutlich verbessert sein.
Des Weiteren hat bei dem Arbeitsfahrzeug dieser Ausführungsform der Motor 20, der näher an der ersten Seite des Fahrzeugs in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, eine Seite, die der zweiten Seite (in Hinblick auf die Längsrichtung des Fahrzeugs der ersten Seite gegenüberliegend) zugewandt ist, durch die hindurch das Schwungradgehäuse 61 mit dem Motor 20 verbunden ist. In dem so angeschlossenen Schwungradgehäuse 61 ist das HST 30 untergebracht, das als Haupt-Schalteinheit dient. Andererseits ist das mechanische Mehrgang-Getriebe 40, das als Neben-Schalteinheit dient, mit der Welleneinheit verbunden, die an der in Längsrichtung des Fahrzeugs zweiten Seite des Fahrzeugs mit einem Abstand von dem HST 30 angeordnet ist und auch mit dem HST über ihre Wellen verbunden ist.
Das heißt, das Arbeitsfahrzeug mit dem innerhalb des Schwungradgehäuses 61 untergebrachten HST 30 und dem mit der Welleneinheit verbundenen mechanischen Mehrgang-Getriebe 40 kann die Länge des Fahrzeugs wirksam begrenzen, während ein freier Raum zwischen dem HST 30 und dem mechanischen Mehrgang-Getriebe 40 gewährleistet ist, wodurch für eine verbesserte Gestaltungsflexibilität bei der Gestaltung eines Fahrzeugs gesorgt wird..
Insbesondere sorgt die oben angegebene Ausbildung für eine Gestaltungsflexibilität, die es beispielsweise möglich macht, eine Stufe für den Fahrer oberhalb des freien Raums anzuordnen und/oder einen Mittelmotor unterhalb des freien Raums anzuordnen, wodurch ein tiefer liegender Schwerpunkt des Fahrzeugs und eine verbesserte Fahrstabilität des Fahrzeugs erreicht werden.
Wie oben beschrieben ist bei dieser Ausführungsform, um relative Vibrationen zwischen dem HST 30, das als Teil der Vibrationseinheit dient, und dem mechanischen Mehrgang-Getriebe 40, das als Teil der feststehenden Einheit dient, zu absorbieren, die Verbindung dazwischen mittels der Vibrationsabsorptionswellenkupplung 120 geschaffen. Wenn keine relativen Vibrationen zwischen dem HST 30 und dem mechanischen Mehrgang-Getriebe 40 auftreten, kann eine Kupplung einer allgemeinen Art für die Verbindung zwischen diesen verwendet werden.
Die Unterbringung des HST 30 innerhalb des Schwungradgehäuses 61 sorgt für eine erwünschte Wirkung der Herabsetzung der Kosten durch Verringerung der Anzahl der Teile, die sich aus dieser Ausbildung ergibt, so wie für die oben beschriebenen Wirkungen. Als weitere erwünschte Wirkung leistet die Ausbildung mit dem stromabwärtigen offenen Ende des Schwungradgehäuses 61, das durch den zentralen Abschnitt 350 abgedeckt ist, was es möglich macht, dass der zentrale Abschnitt 350 auch als Teil des Schwungradgehäuses 61 dient, einen Beitrag zu einer zusätzlichen Herabsetzung der Kosten.
Es folgt jetzt die Beschreibung für den Hydraulikkreis des Arbeitsfahrzeugs 1.
8 zeigt den Hydraulikkreis des Fahrzeugs 1. 9 und 10 sind Schnitte entlang der Linie IX-IX bzw. X-X in 5.
Der Hydraulikkreis verwendet unter Druck stehendes hydraulisches Fluid als Arbeitsfluid, das von der Versorgungspumpeneinheit 70 aus zugeführt wird.
Wie in 7 dargestellt ist, bildet der rohrförmige Körper 62 des Schwungradgehäuses 61 eine erste Ansaugleitung 201, deren erstes Ende mit der Kammer 62a für das hydraulische Fluid verbunden ist und deren zweites Ende zum Äußeren des rohrförmigen Körpers 62 hin offen ist. Das zweite Ende der ersten Ansaugleitung 201 steht mit einem Ansaugschluss eines Ansaugfilters 202 in Verbindung, der am Außenumfang des rohrförmigen Körpers 62 vorgesehen ist. Ein Abgabeanschluss des Ansaugfilters 202 steht mit der Versorgungspumpeneinheit 70 über eine zweite Ansaugleitung 203 und eine Leitung 204 in Verbindung (siehe 8 und 10).
Wie in 2, 5 und 10 dargestellt ist, bildet das Versorgungspumpengehäuse 71 eine dritte Ansaugleitung 205, deren erstes Ende zum Äußeren hin zur Verbindung mit der Leitung 204 offen ist und deren zweites Ende mit einem Ansaugschluss des Versorgungspumpenkörpers 72 verbunden ist, eine erste Abgabeleitung 206, deren erstes Ende mit einem Abgabeanschluss des Versorgungspumpenkörpers 72 verbunden ist, einen Strömungsteiler 207 mit einem Eingangsbereich 207, der so angeordnet ist, dass er mit einem zweiten Ende der ersten Abgabeleitung 206 verbunden ist, eine vierte Abgabeleitung 208 zur Verbindung zwischen dem ersten Ausgangsbereich 207b des Strömungsteilers 207 und einer Seite des Versorgungspumpengehäuses, die dem zentralen Abschnitt 350 zugewandt ist, eine PTO-Abgabeleitung 209, deren erstes Ende mit einem zweiten Ausgangsbereich 207c des Strömungsteilers 207 verbunden ist und deren zweites Ende durch die dem zentralen Abschnitt 350 zugewandte Seite hindurch offen ist, ein PTO-Ein/Aus-Ventil 210, das in der PTO-Abgabeleitung 209 angeordnet ist, und eine erste PTO-Abführungsleitung 211, deren erstes Ende mit einem Abführungsbereich des PTO-Ein/Aus-Ventils 210 verbunden ist und deren zweites Ende durch die dem zentralen Abschnitt 350 zugewandte Seite hindurch offen ist.
Wie in 9 dargestellt ist, bildet der zentrale Abschnitt 350 ein Paar hydraulische Leitungen 220, eine erste Bypassleitung 221 zur Verbindung zwischen dem Paar der hydraulischen Leitungen 220, eine Versorgungsleitung 222, deren erstes Ende durch die dem Versorgungspumpengehäuse 71 zugewandte zweite Seite 350b hindurch zur Verbindung mit einer vierten Abgabeleitung 208 offen ist und deren zweites Ende mit der ersten Bypassleitung 221 verbunden ist, ein Versorgungsentlastungsventil 223, das in der Versorgungsleitung 222 angeordnet ist, und ein Paar Hochdruck-Entlastungsventile 224 und ein Paar Versorgungsrückschlagventile 225, die in der ersten Bypassleitung 221 zwischen einem Verbindungspunkt mit der Versorgungsleitung 222 bzw. den Verbindungspunkten mit dem Paar der hydraulischen Leitungen 220 angeordnet sind.
Vorzugsweise bildet der zentrale Abschnitt 350 zusätzlich eine zweite Bypassleitung 226 für eine Verbindung zwischen dem Paar der hydraulischen Leitungen 220, eine Abführungsleitung 227, deren erstes Ende mit der zweiten Bypassleitung 226 verbunden ist und deren zweites Ende mit einem Behälter für hydraulisches Fluid verbunden ist, ein Paar Ansaugventile, die in der zweiten Bypassleitung zwischen einem Verbindungspunkt mit der Abführungsleitung 227 bzw. den Verbindungspunkten mit dem Paar der hydraulischen Leitungen 220 angeordnet sind. Das Paar der Ansaugventile 228 kann wirksam verhindern, dass ein Unterdruck in dem Paar der hydraulischen Leitungen 220 verursacht wird, wodurch verhindert wird, dass sich das Fahrzeug auf einer abschüssigen Straße zufällig nach unten bewegt (Phänomen eines frei laufenden Rades), wenn es mit angehaltenem Motor auf der abschüssigen Straße angehalten wird.
Der zentrale Abschnitt 350 bildet auch einen Teil eines hydraulischen Kanals zur Steuerung der Hydraulikkupplungseinheit 94 und/oder der Hydraulikbremseinheit 95 in der PTO-Einheit 90. Das heißt, wie in 5 und 9 dargestellt ist, bildet der zentrale Abschnitt 350 des Weiteren eine erste PTO-Leitung 229, deren erstes Ende durch die dem Versorgungspumpengehäuse 71 zugewandte zweite Seite 50b hindurch zur Verbindung mit dem zweiten Ende der PTO-Abgabeleitung 209 offen ist und deren zweites Ende zu der Kammer 62b für hydraulisches Fluid des Schwungradgehäuses 61 hin offen ist.
Wie in 5 dargestellt ist, ist das zweite Ende der ersten PTO-Leitung 229 mit dem Deckelelement 63b der Trennwand 63 in dem Schwungradgehäuse 61 über einen Hydraulikkanal 230 in der Form einer Bohrung oder irgendeiner anderen geeigneten Leitung verbunden, die in dem Schwungradgehäuse 61 ausgebildet ist.
11 ist ein Schnitt entlang der Linie XI-XI in 5. Wie in 10 dargestellt ist, ist das Deckelelement 63b mit einer zweiten PTO-Leitung 231, deren erstes Ende mit dem Hydraulikkanal 230 verbunden ist und deren zweites Ende durch eine Lagerfläche der PTO-Welle 92 hindurch offen ist, mit einem Entlastungsventil 232, das in der zweiten PTO-Leitung 231 zum Einstellen des Arbeitsdrucks der Hydraulikkupplungseinheit 94 angeordnet ist, und mit einem Sammelgefäß 233 ausgestattet, das in der zweiten PTO-Leitung 231 zum allmählichen Erhöhen des der Hydraulikkupplungseinheit 94 zugeführten Fluiddrucks angeordnet ist.
Wie in 6 dargestellt ist, bildet die PTO-Welle 92 einen Hydraulikkanal 234, der mit der zweiten PTO-Leitung 231 verbunden ist, sodass von der zweiten PTO-Leitung 231 aus zugeführtes, unter Druck stehendes hydraulisches Fluid durch den Hydraulikkanal 234 der Hydraulikkupplungseinheit 94 und der Hydraulikbremseinheit 95 zugeführt wird.
Der zentrale Abschnitt 350 bildet des Weiteren einen Teil eines Hydraulikkanals für einen elektrisch gesteuerten Hydraulikservomechanismus als Ausgangseinstellelement-Steuermechanismus zur Steuerung des Neigungswinkels des Ausgangseinstellelements 314 in dem HST 30. Das heißt, das Arbeitsfahrzeug dieser Ausführungsform macht von dem elektrisch gesteuerten Hydraulikservomechanismus 500 als Ausgangseinstellelement-Steuermechanismus Gebrauch, der in Hinblick darauf gestaltet ist, einen Teil des unter Druck stehenden Hydraulikfluids von der Versorgungspumpeneinheit 70 als Arbeitsfluid zu verwenden.
Es folgt jetzt die Beschreibung des elektrisch gesteuerten Hydraulikservomechanismus 500.
Der elektrisch gesteuerte Hydrauliksenromechanismus 500 ist so gestaltet, dass er das Ausgangseinstellelement 314 durch Drehen einer äußeren Verlängerung der Steuerwelle 315 durch die Wirkung des Hydraulikdrucks schräg bewegen kann.
12 ist ein Schnitt entlang der Linie XII-XII in 5.
Wie in 5 und 12 dargestellt ist, weist der elektrisch gesteuerte Hydraulikservomechanismus 500 einen Schwenkarm 501, dessen erstes Ende mit der Steuerwelle 315 relativ nicht-drehbar verbunden ist und dessen zweites Ende ein die Steuerwelle 315 kreuzendes freies Ende ist, einen Zylinderblock 502, dessen Kolbenaufnahmeraum eine lineare Gestalt aufweist, eine Abdeckung 502c, die an einer äußeren Seitenwand des Zylinderblock 502 befestigt ist, einen Kolben 503, der fluiddicht und axial verschiebbar innerhalb des Kolbenaufnahmeraums angeordnet ist, um den Kolbenaufnahmeraum in eine erste Kammer 502a für hydraulisches Fluid und in eine zweite Kammer 502b für hydraulisches Fluid aufzuteilen, eine erste Hydraulikleitung 504, deren erstes Ende mit der Kammer 502a für hydraulisches Fluid in Verbindung steht und deren zweites Ende an einer Verbindungsfläche zwischen dem Zylinderblock 502 und der Abdeckung 502c so ausgebildet ist, dass sie zum Äußeren hin offen ist, eine zweite Hydraulikleitung 505, deren erstes Ende mit der zweiten Kammer 502b für hydraulisches Fluid in Verbindung steht und deren zweites Ende an einer Verbindungsfläche zwischen dem Zylinderblock 502 und der Abdeckung 502c so ausgebildet ist, dass sie zum Äußeren hin offen ist, und ein elektromagnetisches Schaltventil (Servoventil) 506 auf, das an der Abdeckung 502c angeordnet ist, deren erster und zweiter Auslassanschluss 506a, 506b, die jeweils an einer Ausgangsseite gebildet sind, mit den zweiten Enden der ersten und der zweiten Hydraulikleitungen 504, 505 verbunden sind und deren Einlassanschluss 506c und Abgabeanschluss 506d an einer Eingangsseite gebildet sind.
In Verbindung mit der Betätigung des Betätigungselements, beispielsweise eines Schalthebels, der in der Nähe des Fahrersitzes angeordnet ist, nimmt das elektromagnetische Schaltventil 506 eine erste Position, die eine Verbindung des ersten Ausgangsanschlusses 506a mit dem Eingangsanschluss 506c und eine Verbindung des zweiten Ausgangsanschlusses 506b mit dem Ausgangsanschluss 506d ermöglicht, eine zentrale Halteposition zum Abschalten der jeweiligen Anschlüsse und eine zweite Position ein, die eine Verbindung des zweiten Ausgangsanschlusses 506b mit dem Eingangsanschluss 506c und eine Verbindung des ersten Ausgangsanschlusses 506a mit der Abgabeöffnung 506d ermöglicht.
Bei dieser Ausführungsform wird als Arbeitsfluid für den hydraulischen Servomechanismus unter Druck stehendes hydraulisches Fluid von der Versorgungspumpe 70 verwendet.
Insbesondere bildet der zentrale Abschnitt 350 eine Servoleitung 240, deren erstes Ende durch die dem Versorgungspumpengehäuse 71 zugewandte zweite Seite 350b des zentralen Abschnitts 350 hindurch zur Verbindung mit einer vierten Ausgangsleitung 208 offen ist (siehe 9). Bei dieser Ausführungsform bildet die dem Versorgungspumpengehäuse 71 zugewandte zweite Seite 350b des zentralen Abschnitts 350 eine Nut 240a zur Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 222 und der Servoleitung 240, so dass ein Teil des unter Druck stehenden hydraulisches Fluids, das von der vierten Ausgangsleitung 208 über die Nut 240a kommt, in die Servoleitung 240 einströmt.
Ein zweites Ende der Servoleitung 240 ist mit dem Eingangsanschluss 506c des Servoventils 506 über einen Hydraulikkanal 241 (siehe 7), der in der Umfangswand des Schwungradgehäuses 61 ausgebildet ist, und einen Hydraulikkanal 242 verbunden, der in dem Zylinderblock 502 ausgebildet ist.
Der so ausgebildete Hydraulikservomechanismus 500 wird in der nachfolgend angegebenen Weise betätigt.
Zuerst betätigt der Fahrer das Betätigungselement, damit eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) eine Solenoidspule des elektromagnetischen Schaltventils 506 in Verbindung mit der Betätigung des Betätigungselements erregen kann. Das betätigte elektromagnetische Schalkventil 506 macht es möglich, dass unter Druck stehendes hydraulisches Fluid in entweder die erste oder die zweite Kammer 502a, 502b für hydraulisches Fluid eingeführt werden kann, während es aus der restlichen Kammer abgegeben wird. Entsprechend wird der Kolben 503 zu einer der Seiten in axialer Richtung bewegt wird. Wenn sich der Kolben 503 zu einer der Seiten der axialen Richtung bewegt, wird der Schwenkarm 501 so verschwenkt, dass die Steuerwelle 315 um die Achse gedreht wird, wodurch das Ausgangseinstellelement 314 in schräger Richtung bewegt wird. Beim Anhalten des Betätigungselements durch den Fahrer schaltet die Steuereinrichtung (nicht dargestellt) den Strom zu der Solenoidspule ab, sodass das elektromagnetische Schaltventil 506 zu der Halteposition zurückkehrt. Auf diese Weise wird die schräge Bewegung des Ausgangseinstellelements 314 angehalten.
Wie oben beschrieben ist bei dieser Ausführungsform das Ausgangseinstellelement 314 des HST 30, das als Haupt-Schalteinheit dient, so angeordnet, dass es durch den elektrisch gesteuerten hydraulischen Servomechanismus 500 betätigt wird. Daher wird mit dieser Anordnung eine vereinfachte Struktur im Vergleich zu einer Anordnung erreicht, bei der das Betätigungselement mit dem Ausgangseinstellelement des HST über eine mechanische Betätigungseinrichtung, wie beispielsweise eine Verbindungseinrichtung oder eine Kabeleinrichtung, verbunden ist.
Das heißt, wie oben beschrieben kann das HST 30 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 10 frei vibrieren. Daher müssen, wenn die mechanische Betätigungseinrichtung das Betätigungselement beispielsweise des Fahrersitzes, der in seiner Position festgelegt ist, damit er gegenüber dem Fahrzeugrahmen 10 nicht vibriert, mit dem Ausgangseinstellelement 314 des HST 30 verbindet, Vibrationen des HST 30 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 10 innerhalb der mechanischen Betätigungseinrichtung absorbiert werden. Dies führt zu einer komplizierten Struktur der mechanischen Betätigungseinrichtung.
Im Gegensatz hierzu ist es bei dieser Ausführungsform nur notwendig, eine Kabelverbindung des elektromagnetischen Schaltventils 506 mit der Steuereinrichtung (nicht dargestellt) vorzusehen. Als eine Folge kann eine Verbindungsseinrichtung zwischen dem Betätigungselement und dem Ausgangseinstellelement 314 des HST 30 vereinfacht werden.
Der elektrisch gesteuerte hydraulische Servomechanismus 500, der als Ausgangseinstellelement-Steuereinrichtung dient, ist vorzugsweise mit einer Unterstützungsseinrichtung 550 zur Zurückstellung zur neutralen Position ausgestattet, um das Ausgangseinstellelement 314 zu der neutralen Position zu drücken.
Die Unterstützungsseinrichtung 550 zur Zurückstellung zur neutralen Position weist eine Torsionsfeder 551, die um die äußere Verlängerung der Steuerwelle 315 herum abgestützt ist, und einen Verriegelungsstift 552 auf, der sich in einer Bezugsposition befindet, während sich das Ausgangseinstellelement 314 in der neutralen Position befindet, und bei der schrägen Bewegung des Ausgangseinstellelements 314 in Richtungen, die die Bewegung des Fahrzeugs nach vorn bzw. nach hinten ermöglichen (d.h. in Längsrichtung des Fahrzeugs), verschwenkt um die Steuerwelle 315 um eine Verstellungsgröße, die dem Schrägstellungswinkel des Ausgangseinstellelements 314 entspricht.
Bei dieser Ausführungsform besitzt der Verriegelungsstift 552 ein proximales Ende, das mit dem Ausgangseinstellelement 314 verbunden ist, und ein distales Ende, das sich zum Äußeren des Schwungradgehäuses 61 erstreckt, während die Torsionsfeder 551 ein erstes und ein zweites freies Ende aufweist, die an den gegenüberliegenden Seiten der äußeren Verlängerung in der Schwenkrichtung angeordnet sind.
Bei der oben angegebenen Anordnung drückt der Verriegelungsstift 552 das erste bzw. das zweite Ende der Torsionsfeder 551 gegen die Vorspannkraft der Feder 551, wenn sich das Ausgangseinstellelement 314 in Längsrichtung des Fahrzeugs verschwenkt.
Die Unterstützungsseinrichtung 550 zur Zurückstellung zur neutralen Position weist des Weiteren ein Befestigungselement auf, um das erste bzw. das zweite Ende der Torsionsfeder 551 in ihrer Lage zu befestigen, wenn sich der Verriegelungsstift 552 in Längsrichtung des Fahrzeugs verschwenkt. Das heißt, das Befestigungselement begrenzt die Bewegung des zweiten Endes der Torsionsfeder 551, wenn der Verriegelungsstift 552 das erste Ende der Torsionsfeder 551 drückt, und begrenzt die Bewegung des ersten Endes der Torsionsfeder 551, wenn der Verriegelungsstift 552 das zweite Ende der Torsionsfeder 551 drückt. Bei dieser Ausführungsform dient der Befestigungsstift 553, der durch die Abdeckung 502c abgestützt ist, als Befestigungselement.
Der Befestigungsstift 553 ist vorzugsweise ein exzentrischer Stift, dessen Körper 553a zwischen den gegenüberliegenden Enden der Torsionsfeder 551 angeordnet ist und dessen exzentrischer Abschnitt 553b eine zum Körper 553a exzentrische Achse aufweist und der sich zur Außenseite durch die Abdeckung 502c hindurch erstreckt. Bei dieser Anordnung macht die Drehung des exzentrischen Abschnitts 553b um die Achse es möglich, dass der Körper 553a seine Position mit Bezug auf die Steuerwelle 315 ändert, und daher kann die neutrale Position des Ausgangseinstellelements 314 nach dem Zusammenbau des HST leicht eingestellt werden.
Bei dieser Ausführungsform wird folglich unter Druck stehendes hydraulisches Fluid der Versorgungspumpeneinheit 70 nicht nur als Fluid verwendet, mit dem das Paar der Versorgungsleitungen 220 nachgefüllt wird, sondern auch als Arbeitsfluid für den Antrieb des Ausgangseinstellelements und als Arbeitsfluid für den Antrieb der Hydraulikkupplungseinheit und der Hydraulikbremseinheit in der PTO-Einheit.
Es folgt jetzt die Beschreibung eines Hydraulikkreises, in dem unter Druck stehendes hydraulisches Fluid, das von der Hilfspumpeneinheit 80 zugeführt wird, als Arbeitsfluid verwendet wird.
Das Hilfspumpengehäuse 81 bildet eine Ansaugleitung 251 mit einem nach außen offenen ersten Ende und einem mit einem Ansauganschluss des Hilfspumpenkörpers 82 verbundenen zweiten Ende und eine Abgabeleitung 252 mit einem mit einem Abgabeanschluss des Hilfspumpenkörpers 82 verbundenen ersten Ende und einem nach außen offenen zweiten Ende (siehe 8).
Das erste Ende der Ansaugleitung 251 ist über eine flexible Leitung 260, beispielsweise einen Gummischlauch, mit einem Hilfsbehälter 280 für hydraulisches Fluid verbunden, der am Fahrzeugrahmen 10 befestigt ist. Das zweite Ende der Abgabeleitung 252 ist über eine flexible Leitung 261, beispielsweise einen Gummischlauch, mit einem Hydraulikkreis 291 für die Servolenkung und/oder einem eine äußere Einheit antreibenden Hydraulikkreis 292 verbunden.
Die Verwendung der flexiblen Leitungen 260, 261 als Ansaug- und Abgabeleitung der Hilfspumpeneinheit 80 ist aus dem nachfolgend angegebenen Grund notwendig.
Das heißt, die Hilfspumpeneinheit 80 ist durch die Vibrationseinheit abgestützt, die durch die integrale Verbindung des Motors 20, des Schwungrads 60 und des HST gebildet ist. Die Vibrationseinheit vibriert, wie oben beschrieben, frei gegenüber dem Fahrzeugrahmen 10, und daher vibriert die Hilfspumpeneinheit 80 ebenfalls frei gegenüber dem Fahrzeugrahmen 10.
Andererseits sind der Hilfsbehälter 280 für hydraulisches Fluid sowie der Hydraulikkreis 291 für die Servolenkung und/oder der eine äußere Einheit antreibende Hydraulikkreis 292 befestigt, damit sie gegenüber dem Fahrzeugrahmen 10 nicht vibrieren. Entsprechend können die Ansaug- und die Abgabeleitung der Hilfspumpeneinheit 80, wenn sie aus starren Leitungen gebildet sind, ein Verdrehen der starren Leitungen verursachen und folglich einen Austritt des Arbeitsfluids bewirken. In Hinblick hierauf werden die flexiblen Leitungen 260, 261 als Ansaugleitung und Abgabeleitung der Hilfspumpeneinheit 80 verwendet.
Ein Ölkühler 265 ist in einer Leitung 263 angeordnet, durch die hindurch zurück strömendes Fluid des Hydraulikkreises 291 für die Servolenkung und/oder des eine äußere Einheit antreibenden Hydraulikkreises 292 strömt. Der Ölkühler 265 weist eine sekundäre Leitung 263 auf, die eine flexible Leitung ist und durch das Innere der Kammer 62b für hydraulisches Fluid des Schwungradgehäuses 61 geführt ist, um dort gespeichertes Arbeitsfluid zu kühlen. Arbeitsfluid, das aus der Kammer 62b für hydraulisches Fluid überströmt, wird schließlich zu dem Hilfsbehälter 280 für hydraulisches Fluid über eine flexible Leitung 264 zurückgeführt.
Zweite Ausführungsform
Es folgt jetzt die Beschreibung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. 13–15 sind eine schematische Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs 1', die Ansicht eines Modells der Kraftübertragung des Arbeitsfahrzeugs bzw. ein hydraulisches Schaltkreisschema desselben. In der nachfolgenden Beschreibung sind diejenigen Teile, die denen der ersten Ausführungsform entsprechen oder identisch zu diesen sind, mit den gleichen Bezugszeichen oder solchen mit dem Attribut (') bezeichnet, um ihre detaillierte Beschreibung wegzulassen.
Das Arbeitsfahrzeug 1' dieser Ausführungsform unterscheidet sich von dem Arbeitsfahrzeug 1 der ersten Ausführungsform in den folgenden Punkten:

(i) Die Hydraulikpumpe und die Hydraulikmotoreinheit sind jeweils an der Seite abgestützt, die dem zentralen Abschnitt zugewandt ist;
(ii) Die Versorgungspumpeneinheit ist an der Trennwand des Schwungradgehäuses an der in Kraftübertragungsrichtung stromaufwärtigen Seite der Hydraulikpumpeneinheit abgestützt;
(iii) Das stromabwärtige Ende der Pumpenwelle in der Hydraulikpumpeneinheit wird als PTO-Welle verwendet;
(iv) Die Hilfspumpeneinheit ist an der feststehenden Einheit abgestützt; und
(v) Die Hydraulikkupplungseinheit und die Hydraulikbremseinheit sowie die Neben-Schalteinheit sind innerhalb des Getriebegehäuses untergebracht.

16 und 17 sind eine Draufsicht in seitlichem Querschnitt und eine Seitenansicht im Längsschnitt des HST 30' und seiner Umgebung.
Das HST 30' weist die Hydraulikpumpeneinheit 310, die Hydraulikmotoreinheit 330, den zentralen Abschnitt 350' zur Abstützung der Hydraulikpumpeneinheit 310 und der Hydraulikmotoreinheit 330 auf.
Der zentrale Abschnitt 350' besitzt eine stromaufwärts gerichtete erste Seite 350a', die die Hydraulikpumpeneinheit 310 abstützt, und eine stromabwärts gerichtete zweite Seite 350b', die die Hydraulikmotoreinheit 330 abstützt. Das heißt, bei dieser Ausführungsform sind die Hydraulikpumpeneinheit 310 bzw. die Hydraulikmotoreinheit 330 an der ersten und der zweiten Seite 350a', 350b' des zentralen Abschnitts 350' abgestützt, wodurch es gestattet ist, dass die Pumpenwelle 311 und die Motorwelle 331 so nahe wie möglich beieinander angeordnet sind, wodurch eine weitere kleinere Gestaltung des HST erreicht wird.
Das HST 30' ist an dem Schwungradgehäuse 61' in einem freien Zustand (d.h. ohne direkte Berührung) in Hinblick auf den Fahrzeugrahmen abgestützt. Das heißt, das HST 30' sowie der Motor 20 und das Schwungrad 60' sind integral miteinander verbunden, um eine Vibrationseinheit zu bilden, die gegenüber dem Fahrzeugrahmen 10 frei vibriert.
Insbesondere weist das Schwungrad 60' bei dieser Ausführungsform ein Schwungradgehäuse 61' auf, das einen rohrförmigen Körper 62' ähnlich dem rohrförmigen Körper 62 aufweist. Der rohrförmige Körper 62' ist so gestaltet, dass er mit dem zentralen Abschnitt 350' mit der daran abgestützten Hydraulikpumpeneinheit 310 und der daran abgestützten Hydraulikmotoreinheit 330 verbunden ist.
Der Schwungradgehäuse 61' ist weiter mit einer Abdeckung 64' ausgestaltet, die die Hydraulikpumpeneinheit 310, die Hydraulikmotoreinheit 330 und den zentralen Abschnitt 350' umschließt, wobei der zentrale Abschnitt 350' mit dem rohrförmigen Körper 62' verbunden ist, wobei dieser die Hydraulikpumpeneinheit 310 und die Hydraulikmotoreinheit 330 abstützt. Das heißt, bei dieser Ausführungsform begrenzen die Trennwand 63 des rohrförmigen Körpers 62' und die Abdeckung 64' zusammen die Kammer 62b für hydraulisches Fluid. Das Schwungradgehäuse 61' dieser Ausführungsform macht von einer Befestigungskonsole 50' Gebrauch, die eine Länge aufweist, die sich zwischen dem Motor 20 und dem Schwungradgehäuse 61' erstreckt, da die Längslänge des Fahrzeugs im Vergleich mit der ersten Ausführungsform verlängert ist (siehe 18).
Bei dieser Ausführungsform ist die Versorgungspumpeneinheit 70' an der Trennwand 63 so abgestützt, dass sie innerhalb der trockenen Kammer 62a angeordnet ist. Diese Anordnung gestattet es, dass die Pumpenwelle 311 und die Motorwelle 331 so nahe wie möglich beieinander angeordnet sind. Das heißt, bei dieser Ausführungsform sind die Hydraulikpumpeneinheit 310 und die Hydraulikmotoreinheit 330 an der der ersten bzw. der zweiten Seite 350a', 350b' des zentralen Abschnitts 350' abgestützt, um zu erreichen, dass der Wellenabstand zwischen der Pumpenwelle 311 und der Motorwelle 331 minimiert ist. In dem Fall dieser Anordnung müssen, wenn die Versorgungspumpeneinheit 70' an der zweiten Seite 350b' des zentralen Abschnitts 350' oder der Abdeckung 64' abgestützt ist, die Pumpenwelle 311 und die Motorwelle 331 in einem Abstand voneinander angeordnet sein, um ein gegenseitiges Stören zwischen der Versorgungspumpeneinheit 70' und der Motorwelle 331 zu verhindern.
Im Gegensatz hierzu ist bei dieser Ausführungsform die Versorgungspumpeneinheit 70' an der Trennwand 63 an der stromaufwärtigen Seite der Hydraulikpumpeneinheit 310 abgestützt, sodass nicht in Betracht gezogen werden muss, ein gegenseitiges Stören zwischen der Versorgungspumpeneinheit 70' und der Hydraulikmotoreinheit 330 zu verhindern. Daher ist es möglich, einen minimierten Abstand zwischen der Pumpenwelle 311 und der Motorwelle 331 zu erreichen.
Bei dieser Ausführungsform wird das stromabwärtige Ende der Pumpenwelle 311 als PTO-Welle verwendet, wodurch eine vereinfachte Struktur der PTO-Einheit 90 erreicht wird.
Das heißt, bei dieser Ausführungsform wie oben beschrieben ist die Versorgungspumpeneinheit 70' nicht an dem stromabwärtigen Ende der Pumpenwelle 311 angeordnet, sondern an der stromaufwärtigen Seite der Hydraulikpumpeneinheit 310. Entsprechend muss man für die Verwendung der Pumpenwelle 311 als PTO-Welle nur dafür sorgen, dass sich das stromabwärtige Ende der Pumpenwelle 311 stromabwärts durch den zentralen Abschnitt 350' und die Abdeckung 64' erstreckt.
Wie in 14 dargestellt ist, ist das stromabwärtige Ende der Pumpenwelle 311 arbeitstechnisch mit der Kraftübertragungswelle 96 über die Vibrationsabsorp tionswellenkupplung 120 verbunden. Bei dieser Ausführungsform sind die PTO-Kupplungseinheit 94' und die PTO-Bremseinheit 95' in der feststehenden Einheit vorgesehen. Insbesondere sind die PTO-Kupplungseinheit 94' und die PTO-Bremseinheit 95' an der Kraftübertragungswelle 96 innerhalb des Getriebegehäuses 41' angeordnet.
Bei dieser Ausführungsform ist die Hilfspumpeneinheit 80' an der stromabwärtigen Seite der Vibrationsabsorptionswellenkupplung 120 angeordnet. Das heißt, die Hilfspumpeneinheit 80' ist durch die feststehende Einheit abgestützt, die mit einem Abstand von der Vibrationseinheit, die durch den Motor 20, das Schwungrad 60' und das HST 30' gebildet ist, angeordnet ist, um gegenüber dem Fahrzeugrahmen nicht zu vibrieren.
Insbesondere weist die Hilfspumpeneinheit 80' ein Hilfspumpengehäuse 81', das an dem Getriebegehäuse 41' befestigt ist, einen Hilfspumpenkörper 82', der durch das Hilfspumpengehäuse 81' umgeben ist, und eine Kraftübertragungseinrichtung für die Schaffung einer konstanten Verbindung zwischen dem Hilfspumpenkörper 82' und der Kraftübertragungswelle 96 auf, die sich an der stromaufwärtigen Seite der PTO-Kupplungseinheit 94' befindet.
Es folgt jetzt die Beschreibung des Hydraulikkreises für das Arbeitsfahrzeug dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf 15.
Unter Druck stehendes hydraulisches Fluid wird von der Versorgungspumpeneinheit 70' der Versorgungsleitung 222 als Versorgungsfluid zugeführt, so wie der Servoleitung 240 zugeführt.
19–21 sind Schnitte entlang der Linie IXX-IXX bis XXI-XXI in 16.
Wie in 19 dargestellt ist, ist der rohrförmige Körper 62' mit einem Ansaugfilter 202 verbunden und bildet die erste Ansaugleitung 201 zur Verbindung zwischen der Kammer 62b für hydraulisches Fluid und dem Ansauganschluss des Ansaugfilters 202 und die zweite Ansaugleitung 203 zur Verbindung zwi schen dem Abgabeanschluss des Ansaugfilters 202 und der Versorgungspumpe.
Wie in 20 dargestellt ist, bildet das Versorgungspumpengehäuse 71' der Versorgungspumpe 70' eine dritte Ansaugleitung 205 zur Verbindung zwischen der zweiten Ansaugleitung 203 und dem Ansauganschluss des Versorgungspumpenkörpers 72' und eine erste Abgabeleitung 206, deren erstes Ende mit dem Abgabeanschluss des Versorgungspumpenkörpers 72' in Verbindung steht.
Wie in 16 dargestellt ist, bildet der rohrförmige Körper 62' des Weiteren eine vierte Abgabeleitung 208 zur Verbindung zwischen der ersten Abgabeleitung 206 und der Versorgungsleitung 222 in dem zentralen Abschnitt 350' und einen Hydraulikkanal 242, der von der vierten Abgabeleitung 208 abgezweigt ist und mit dem Eingabeanschluss 506c des Servoventils 506 in Verbindung steht.
Wie in 21 dargestellt ist, bildet der zentrale Abschnitt 350' einen Hydraulikkanal in der gleichen Weise wie der zentrale Abschnitt 350 der ersten Ausführungsform.
Daher wird bei dieser Ausführungsform unter Druck stehendes hydraulisches Fluid der Versorgungspumpeneinheit 70' als Fluid für das Wiederauffüllen des Paars der Versorgungsleitungen 220 und als Arbeitsfluid für den Antrieb des Servoventils 506 verwendet.
Andererseits wird, wie in 15 dargestellt ist, unter Druck stehendes hydraulisches Fluid der Hilfspumpeneinheit 80' als Arbeitsfluid für die Hydraulikkupplung des mechanischen Mehrgang-Getriebes sowie als Arbeitsfluid für die Hydraulikkupplungseinheit 94 und/oder der Hydraulikbremseinheit 95 in der PTO-Einheit, als Arbeitsfluid für die Servolenkung und als Arbeitsfluid für den Antrieb der äußeren Einheit verwendet.
Das heißt, wie in 15 und 16 dargestellt ist, weist bei dieser Ausführungsform das mechanische Mehrgang-Getriebe 40', das als Neben-Schalteinheit dient, Hydraulikkupplungseinheiten 49a'–49c' auf, um die Drehzahl unter Verwendung eines Teils des unter Druck stehenden hydraulischen Fluids der Hilfspumpe 80' zu ändern.
Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, eine Herabsetzung der Kosten der Leitungselemente in der Hilfspumpeneinheit zu erreichen sowie die gleichen erwünschten Wirkungen wie bei der ersten Ausführungsform hervorzurufen.
Das heißt, die Hilfspumpeneinheit 80' dieser Ausführungsform ist durch die feststehende Einheit abgestützt, die mit einem Abstand von der Vibrationseinheit angeordnet ist, die durch den Motor 20, das Schwungrad 60' und das HST 30' gebildet ist, und ist arbeitstechnisch mit der Pumpenwelle 311 der feststehenden Einheit über die Vibrationsabsorptionswellenkupplung 120 verbunden. Durch diese Anordnung ist es nicht notwendig, die Ansaugleitung 260' und die Abgabeleitung 261' in der Hilfspumpeneinheit 80' durch flexible Leitungen zu bilden, was eine weitere Herabsetzung der Kosten der Leitungselemente im Vergleich zu der ersten Ausführungsform möglich macht. Auch die Haltbarkeit der Leitungen kann infolge der fehlenden Übertragung von Vibrationen von dem Motor und/oder dem HST an die Ansaugleitungen, die Abgabeleitungen oder dergleichen verbessert werden.

Claims

Getriebe für ein Arbeitsfahrzeug zur Übertragung von Antriebsenergie von einem Motor (20) an eine Antriebsachse (15), wobei der Motor (20) mittels eines Fahrzeugrahmens (10) über eine Vibrationsabsorptionsstruktur abgestützt ist, mit: einem Schwungrad (60), das einen Schwungradkörper (65), der mit dem Motor (20) arbeitstechnisch verbunden ist, und ein Schwungradgehäuse (61) zur Unterbringung des Schwungradkörpers (65) aufweist, wobei das Schwungradgehäuse (61) mit dem Motor (20) so verbunden ist, dass es in Hinblick auf den Fahrzeugrahmen (10) vibrieren kann; einem HST (30), das eine Hydraulikpumpeneinheit (310), die eine Pumpenwelle (311) aufweist, die mit dem Motor (20) über den Schwungradkörper (65) arbeitstechnisch verbunden ist, und eine Hydraulikmotoreinheit (330) aufweist, die eine Motorwelle (331) zur Abgabe der an die Antriebsachse (15) zu übertragenden Antriebskraft aufweist, wobei das HST (30) als Haupt-Schalteinheit dient; und einem mechanischen Getriebe (40), das eine Neben-Eingangswelle (43) und eine Neben-Ausgangswelle (44) aufweist, wobei das mechanische Getriebe (40) als Neben-Schalteinheit dient; wobei die Motorwelle (331) des HST (30) mit der Neben-Eingangswelle (43) des mechanischen Getriebes (40) über eine Vibrationsabsorptionswellenkupplung (120) arbeitstechnisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das HST (30) einstückig mit dem Motor (20) und dem Schwungrad (60) in einem freien Zustand in Hinblick auf den Fahrzeugrahmen (10) verbunden ist, sodass das HST (30) zusammen mit dem Motor (20) und dem Schwungrad (60) eine Vibrationseinheit bildet, wobei die Vibrationseinheit gegenüber dem Fahrzeugrahmen (10) vibrieren kann; und dass das mechanische Getriebe (40) eine feststehende Einheit bildet, die mit einem Abstand von der Vibrationseinheit in der Längsrichtung des Fahrzeugs (1) angeordnet ist, wobei die feststehende Einheit gegenüber dem Fahrzeugrahmen (10) nicht vibrieren kann.
Getriebe für ein Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Schwungradgehäuse (61) einen Körperabschnitt (62) mit gegenüberliegenden offenen Enden in der Längsrichtung des Fahrzeugs und eine Trennwand (63) aufweist, die den Innenraum des Körperabschnitts (62) in eine trockene Kammer (62a) und eine Kammer (62b) für hydraulisches Fluid, die Fluid speichern kann, aufteilt, wobei die trockene Kammer (62a) bzw. die Fluidkammer (62b) an einer Seite und der anderen Seite in der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind; und die trockene Kammer (62a) den Schwungradkörper (65) aufnimmt und die Fluidkammer (62b) mindestens die Hydraulikpumpeneinheit (310) des HST (30) aufnimmt.
Getriebe für ein Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Schwungradkörper (65) mit einem Luftströmungslüfter (67) an einem Bereich ausgestattet ist, der der Trennwand (63) zugewandt ist.
Getriebe für ein Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 2 und 3, wobei die Vibrationseinheit mit einer Versorgungspumpe (70) zur Wiederauffüllung von Arbeitsfluid in dem HST (30) ausgestattet ist; und die Versorgungspumpe (70) so gestaltet ist, dass sie das innerhalb der Fluidkammer (62b) gespeicherte Fluid als Fluidquelle verwendet.
Getriebe für ein Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 4, weiter umfassend eine PTO-Einheit (90), die in der Fluidkammer (62b) untergebracht ist, wobei die PTO-Einheit (90) so gestaltet ist, dass sie die Kraftübertragung von dem Motor (20) an eine PTO-Welle (92) über eine Hydraulikkupplungseinheit (94) selektiv einschaltet oder ausschaltet; wobei die Hydraulikkupplungseinheit (94) so gestaltet ist, dass sie einen Teil des unter Druck stehenden hydraulischen Fluids von der Versorgungspumpe (70) als ihr Arbeitsfluid verwendet.
Getriebe für ein Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei: das HST (30) die Hydraulikpumpeneinheit (310), die Hydraulikmotoreinheit (330) und einen zentralen Abschnitt (350) aufweist, der Fluidkanäle für eine fluidtechnische Verbindung zwischen diesen bildet; und der zentrale Abschnitt (350) mit dem Körperabschnitt (62) so verbunden ist, dass er das offene Ende an der anderen Seite in der Längsrichtung des Fahrzeugs des Körperabschnitts (62) in einem Zustand der Abstützung der Hydraulikpumpeneinheit (310) und der Hydraulikmotoreinheit (330) an seiner ersten Seite (350a) abdeckt, die einer Seite in der Längsrichtung des Fahrzeugs zugewandt ist.
Getriebe für ein Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei: das HST (30) die Hydraulikpumpeneinheit (310), die Hydraulikmotoreinheit (330) und einen zentralen Abschnitt (350), der Fluidkanäle für eine fluidtechnische Verbindung zwischen diesen bildet, aufweist, wobei der zentrale Abschnitt (350) die Hydraulikpumpeneinheit (310) an seiner ersten Seite (350a), die einer Seite in der Längsrichtung des Fahrzeugs zugewandt ist, und die Hydraulikmotoreinheit (330) an seiner zweiten Seite (350b), die der anderen Seite in der Längsrichtung des Fahrzeugs zugewandt ist, abstützt; und das Schwungradgehäuse (61) des Weiteren mit einer Abdeckung (64') ausgestattet ist, die mit dem Körperabschnitt (62) verbunden ist, um die Hydraulikpumpeneinheit (310), die Hydraulikmotoreinheit (330) und den zentralen Abschnitt (350) in einem Zustand zu umschließen, bei dem der zentrale Abschnitt (350) mit dem Körperabschnitt (62) unter Abstützung der Hydraulikpumpeneinheit (310) und der Hydraulikmotoreinheit (330) verbunden ist.
Getriebe für ein Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Vibrationseinheit mit einem elektrisch gesteuerten hydraulischen Servomechanismus (500) zur Steuerung des Neigungswinkels eines Ausgangseinstellelements (314) in dem HST (30) ausgestattet ist; und der hydraulische Servomechanismus (500) so gestaltet ist, dass er einen Teil des unter Druck stehenden hydraulischen Fluids von der Versorgungspumpe (70) als sein Arbeitsfluid verwendet.
Arbeitsfahrzeug (1) mit dem Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8.