DK157126B - Tvaerstillet gearkasse til et koeretoej med en raekkemotor - Google Patents

Description

DK 157126 B

Opfindelsen angâr en tværstillet gearkasse til et keretej med en rækkemotor, specielt en traktor eller et andet landbrugs-eller jordbearbejdningskoretej. Gearkassen er af den art, der er beskrevet i indledningen til krav 1.

5

Udtrykkene "tværstillet" og "1angsgâende" skal forstâs som relative i forhold til kerselsretningen.

Opfindelsen vedrerer en kompakt gearkasse til et keretoj, sà-10 som en traktor, der har brug for et bredt omràde af gearfor-hold for at ti1fredsstilie arbejdsbetingelserne og korsel pà vejen. Dette kræver et hastighedsændringsgear, der er i kaska-dekobling med mindst et omràdegear med henblik pà at kunne gange udvekslingsforholdene op.

15

Tysk brugsmenster nr. 1.971.348 beskriver en gearkasse i over-ensstemmelse med indledningen til krav 1, hvori koniske tand-hjul driver en tværstillet indgangsakse 1 for et hastighedsændringsgear, der har en hul udgangsaksel pà en anden akselli-20 nie, der selektivt driver et differentia 1gear gennem et enkelt planetomrâdegear. Differentialgearet og omràdegearet befinder sig pâ den modsatte side af motorakselen i forhold til hastig-hedsændringsgearet. Differentialgearet driver to halvakseler, af hvilke den ene krydser over til den anden side gennem den 25 hule udgangsaksel. Rummet pà denne modsatte side af motorakselen skal give plads til sâvel omràdegearet som differentialgearet og kun begrænsede udveks1ingsforhold er mulige, nemlig 2x4 (omràder x hastighedsændringer) i den beskrevne gearkasse.

30 I den udferelsesform for opfindelsen, der er beskrevet neden-for, er det muligt at indpasse et omràdegear med tre hastighe-der og endog et eventuelt krybegear, sâ at med et hastighedsændringsgear med 6 hastigheder er det teoretiske antal af ud-35 vekslingsforhold 3 x 6 = 18 eller 2x3x6= 36. Formàlet med opfindelsen er felgelig at anvise en tværstillet gearkasse med et sàdant forbedret layout, at der kan opnâs et stort antal udvekslingsforhold.

DK 157126 B

2

Gearkassen ifelge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne.

Det er klart, at muligheden for, at visse roterende komponen-5 ter befinder sig pâ en tredje akse ikke er udelukket (f.eks. tandhjul pâ en mellemaksel for bakgear), selvom det forekommer mest fordelagtigt udelukkende at benytte de to aksellinier.

Fra tysk fremlæggelsesskrift nr. 1.285.338 kendes en gearkas-10 se, i hvilken den ferste aksellinie befinder sig foran og ovenfor niveauet for den anden aksellinie. Motorakselen med-tager hovedkoblingen, men retningskoblinger er indeholdt mellem modsat roterende koniske tandhjul pâ den ferste aksellinie og indgangsakselen pâ denne linie. Differentialet er et almin-15 deligt konisk differentiale med dif ferentialelâs' i udgangsak-selen. Foruden det cylindriske hastighedsændringsgear mellem indgangsakselen og udgangsakselen er der et planetomrâdegear pâ den anden aksellinie. Endelig kan motorakselen være koblet til et tandhjul i indgreb med et tandhjul pâ en PTO-aksel, der 20 strækker sig pâ langs neden under de nasvnte aksellinier.

Denne henvisning beskæftiger sig kun med den teoretiske udlæg-ning af gearene og beskriver eller foreslàr ikke praktiske mâ-der at konstruere gearkassen pâ med henblik pâ at tilfreds- 25 stille kravene til bekvem fremstilling og betjening. Dette gælder ogsà gearkassen af den fornævnte art beskrevet i euro-pæisk offentliggorelsesskrift nr. 0 024 100, som yderligere viser motorakselen forbundet direkte med det koniske drivtand-hjul, kun med koblinger mellem de i modsatte retninger drevne 30 koniske tandhjul og yderligere tandhjul pâ den ferste akselli- nie (en sâdan indretning er ogsâ kendt fra "ZF-Wendetriebwerk HSt 210/1", fremstillet af Zahnradfabrik Friedrichshafen AG, i hvilken et almindeligt konisk differentiale imidlertid befinder sig pâ en tredje aksellinie).

Europaisk offentliggorelsesskrift nr. 0 024 100 viser ogsâ et krydsdifferentiale med to planetgear, der flankerer udgangssi-den af hastighedsandringsgearet pâ den anden aksellinie. Has- 35 3

DK 157126 B

tighedsændringsgearudgangen er hul og en differentialeaksel binder de to solhjul sammen. Imidlertid er indretm'ngen asym-metrisk og benytter navnlig sol- og planethjul af forskellige storrelser i de to planetgear.

5

De kendte konstruktioner tiIvejebringer hejst 4 gear og 2 om-pâder, hvilket giver 8 udveks!ingsforhold i ait (jvf. tysk fremlæggelsesskrift nr. 1.285.338). Dette er ikke tilstrække-ligt til mange koretojer, og et typisk krav er 6 gear og 3 10 omrâder (18 udveks1ingsforho1d i ait). Det er hyppigt ogsâ enskeligt at kunne indfeje et krybegear, som giver endnu et sæt ekstra lave udveks1ingsforho1d (f.eks. 18 yderligere for-hold, sâfremt der ikke er nogen overlapning).

15 Gearkassen ifolge opfindelsen kan være fleksibelt udformet for at imodekomme aile krav for selv de sterste karetojer, medens der fastholdes en kompakt konstruktion. Konstruktionen er sâ-dan, at uenskede træk simpelthen kan udelades efter enske, f.eks. krybegearet og en differentialelàs kan enkeltvis eller 20 begge uden vanskelighed udelades.

Opfindelsen muligger en gearkasse, som er af kompakt konstruktion, specielt i keretejets længderetning, dvs. den har en lille byggelængde, og eliminerer endvidere ulemperne ved kon-25 struktionssystemet med blokenheder og vil stille fremstil- lingsmâder til râdighed, som er fleksible med hensyn til flere forskellige kunders og modellers krav.

I en foretrukken udferelsesform ifelge opfindelsen er kompo-30 nenterne i gearkassen, inklusive huset, udformet som en let-vægtskonstruktion; skallerne til gearkassehuset kan isar bestà af stebejern.

Fortrinsvis er indretningen af komponenterne til gearkassen 35 sâdan, at sidstnævnte er væsentligt langere i tværretningen, isar mindst halvanden gang langere end i koretejets langderet-ning. Pâ denne mâde bliver rummet i den tilherende de! af ke-retejsrammen, i hvilken gearkassen skal placeras, bedre udnyt-

DK 157126 B

4

Eftersom gearkassehuset fortrinsvis er udstyret med en passen-de mængde fri plads og et tiIstrækkeligt antal understotnings-steder eller skillevsgge, er det muligt at gere udstrakt brug af moderne modulopbygningsmetoder, dvs. komponenterne i gear-5 kassen inklusive tandhjul, planethjulsbærere, koblingsskiver, koniske tandhjul er i en stor udstrækning udformet sâledes, at simplere og teknisk mere alsidige kombinationer af tandhjul kan samles ud fra et relativt lille antal standardiserede en-keltdele.

10

Generelt er der truffet forholdsregler for, at de to halvaks-ler, som befinder sig pà den anden aksellinie og er koblet sammen af differentialgearet, kan udvides udad direkte og ak-sialt til kerehjulene eller til de akseldrivende gearenheder 15 for disse. Dette forudsætter en passende fastlagt stilling af gearkassen og hjulakslerne, som i de fleste tilfælde kan opnàs og giver fordele.

Gearkassen kan være anbragt i den bageste de! af motorkereto-20 jets ramme, fastgjort til den bageste del, især til dennes bageste tværbjælke og udkravet i retningen hen imod motoren.

Dette er en losning, som giver fordele, sâvel ud fra monte-ringssynspunkter som ogsà med hensyn til vibrationsteknologi.

25 Monteringen af gearkassen ifelge opfindelsen er naturligvis især egnet til aile motorkoretojer med en ramme, der er tilve-jebragt i det mindste i omràdet for montering af gearkassen, fortrinsvis motorkoretojer med en helramme, som mâ være frem-stillet relativ bred i omràdet beregnet til gearkassen. Desu-30 den er brugen af gearkassen ikke begrænset til montering i omràdet ved bagakselen, selv om dette er særligt vigtigt i tilfælde af landbrugstraktorer. Pâ den anden side er frontlæssere med relativt store forreste hjulfælge ogsà egnede, især hvis forhjulene er stift forbundne til en (partiel) forramme, og 35 hvor styringen foretages ved hjælp af baghjulene.

I aile disse tilfælde er det vigtigt, at gearkassen ikke er indlemmet i det konventionelle konstruktionssystem med bygge- 5

DK 157126 B

blokke, raen kan fastgores til koretojsrammen stort set uden at beheve at udf0re en understotningsfunktion og derfor uden at mâtte tilfredssti1 le foregede krav til lastbærende evne og torsionsstivhed osv. Pâ denne mâde kan aile komponenterne i 5 gearkassen, inklusive huset, fordelagtigt være udformet som en letvægtskonstruktion med de dertil svarende fordele med hensyn til omkostninger og vægt.

Opfindelsen vil i det folgende blive beskrevet mere detaljeret 10 ved hjælp af et eksempel og under henvisning til den ledsagen-de tegning, hvor fig. 1 skematisk viser en kendt 1 andbrugstraktor set fra si-den, 15 fig. 2 en landbrugstraktor ifolge opfindelsen med samme bygge-længde set fra siden, fig. 3 undersiden af en landbrugstraktor ifolge fig. 2, 20 fig. 4 den samlede chassisramme set i perspektiv, hvor de mu-lige placeringer af de vigtigste dele i det bageste omrâde af rammen er vist skematisk, 25 fig. 5 skematisk hovedgearkassen/akseldrivenheden og placerin-gen af denne i forhold til den bageste de! af rammen og bag-hjulene set delvis i snit, fig. 6 et diagram af hovedgearkassen i en konstruktion, som 30 muliggor en forskellighed af anvendelser inklusive et krybe-gear og en planeti ndgangsgearenhed gennemskàret i det plan, der bestemmes af centerlinierne for hovedakslerne, fig. 7 et diagram af hovedgearkassen i en udforelsesform, som 35 er forenklet sammenlignet med fig. 6, igen vist i samme plan, og fig. 8 et lodret snit gennem gearkassehuset i koretojets læng- 6

DK 157126 B

Figurerne 1 og 2 viser 1andbrugstraktorer i lodret snit paral-lelt med længdeaksen. De h0jre for- og baghjul ses i projek-t i on.

5 I fig. l er vist en landbrugstraktor af almindelig konstruk-tion. En halvramme 11 foran er anbragt oven over forakselen 20. Nær ved eller oven over denne er brændstoftanken 32 og koleren 46 anbragt. Motoren 22 er stift fastgjort ti1 halvram-men 11. Bag ved dennes bageste ende 222, soin vender hen imod 10 forerkabinen 36, er den forreste væg 37 af kabinen placeret.

Med en pladsbesparende konstruktionsform, dvs. med en begræn-set totallængde sâvel sora de relativt store baghjul, der er almindelige nu til dags, resulterer dette i en begrænset og vanskelig adgang til kabinen.

15

Bag ved motoren 22 findes koblingshuset 29, gearkassen 30 og de bageste aksellejer 24 for baghjulene. En kraftudtagnings-aksel 52 rager frem fra gearkassen. En vippearmsaksel 50 er tilvejebragt til et bagtræktoj.

20

Fig. 2 viser en indretning ifcrlge opfindelsen, i hvilken der er tilvejebragt pladsforhold, som er mere favorable for ind-retningen af komponenterne sâvel som for bekvem adgang til kabinen, medens den totale længde forbliver uændret. Til dette 25 formâl er tanken 32, som for var anbragt i den forreste del, overfort til midteromrâdet af koretajet, som i dette tilfælde er forsynet med en helramme 10 i fuld længde. Den konventio-nelle gearkasse 30 er erstattet af en tværstillet gearkasse 300. Motoren 22 er flyttet sâ langt fremad som muligt, dvs.

30 helt op til forakselen 20. Den onskelige f remadf 1 y tni ng af kabinen 36 sammenlignet med den tidligere konstruktion er sta-dig begrænset af placeringen af bagenden 222 af motoren, fordi gulvniveauet mâ være tiIstrækkeligt lavt i kabinen. Imidlertid muliggor fremadflytningen af motoren 22, at kabinen 36 nu kan 35 flyttes tilsvarende fremad, som det kan ses i fig. 2. Med den samme chassislængde og den samme hjulafstand er der derved opnâet en væsentlig bredere og mere komfortabel adgangsâbning, hvis bredde er betegnet "b”. Afstanden mellem den bageste ende 7

DK 157126 B

222 af motoren og den forreste kant af hjulskærmene kan f.eks. belebe sig til 0,5-0,8 m. Storrelsen af den plads, der er ind-vundet ved brugen af en helramme 10 og den tværstillede gear-kasse 300, især med hensyn til indpasning af en brændstoftank 5 32 med stor kapacitet og anden plads til arbejdende redskaber og maskiner fremgàr klart af fig. 3. Megen plads er indvundet ved anvendelsen af spildplads i de almindelige aksellejer 24 til gearkassen 300, som kan inkorporere aile koblinger og aksialt er meget kortere end koblingen 29 og gearkassen 30 i 10 fig. 1. Endvidere er der i venstre del af fig. 2 foran koleren 46 vist en hydraulisk cylinder 44, som danner en del af et integreret frontmonteret redskabslofteapparat under den for-reste del af motorhjelmen, og som kan være indrettet som be-skrevet i europæisk offentliggcrelsesskrift nr. 0 083 146.

15 Vertikalt svingbare nedre ledforbindelser 56 strækker sig udad gennem slidser i den forreste del af motorhjelmen og bliver hævet og sænket af respektive cylindre 44, der er monteret i standere 42 med kanalformet tværsnit vist i fig. 4. Ved den bageste del af rammen 10 findes monteringsstandere 54 (se ogsà 20 fig. 3), som kan anvendes til at forbinde forskellige hydrau- liske lofteaggregater eller andre anordninger, f.eks. en lof-tearm svarende til den ved forenden. Endelig er der i fig. 1 og 2 vist muligheden af en forhjulsdrivaksel 18 til enhver art mekanisk forhjulsdrev, der strækker sig fremad fra gearkassen 25 30 eller 300 til forakselen 20.

Fig. 3 og 4 angâr rammekonstruktionen til traktoren, som er vist i fig. 2. Fig. 3 viser et billede af undersiden. Den forreste del 11 af rammen 10 mâ være snæver, for at man kan opnà 30 en lille drejecirkel. Rammen 10 er udformet af symmetriske, rendeformede, langsgâende dragere 13, der er sàledes udformet, at de kan bugte sig udvendigt fra parallelle tæt anbragte dele ved den forreste del 11 til parallelle med stor afstand anbragte dele ved den bageste del 12 af rammen 10. Hvor det dre-35 jer sig om en traktor med indstillelig sporbredde, afhænger den maksimale bredde af den bageste rammedel 12 naturligvis af den snævreste sporbredde. Dragerne 13 er forbundet med forreste tværdragere 14, en midterste tværdrager 15 og en bageste 8

DK 157126 B

tværdrager 16, som har forbindelseshuller 132 (se fig. 4) til fastgorelse af standerne 54 (se fig. 3).

Rammen 10, der er udforraet som beskrevet ovenfor, er ideel til 5 indpasning af den tværstillede gearkasse 300, skent et konven-tionelt gearkassearrangement i princippet ogsâ kunne anvendes med en sâdan ramme. Nâr der benyttes en tværstillet anbragt gearkasse, hvis maksimalbredde svarer til bredden af den ba-geste rammedel 12, som vist i fig. 3, bliver som résultat et 10 ssrligt stort rum gjort anvendelig til optagelsen af en stor brændstoftank 32 og en yderligere 1agerbeholder til driftsma-terialer, sâsom f.eks. en oliebeholder 33. Motorakselen 312, der strækker sig fra motoren 22 til gearkassen 300, er kun vist skematisk. Det er klart, at tanken 32 ont nodvendigt mà 15 hâve en passende tunnel i sin underside eller en kanal i top-pen for at tilpasse sig akselen. Generelt er præsentationen af komponenterne 32, 33 og 300 meget skematisk, hvilket især gæl-der i fig. 4. Sàledes kan gearkassehuset f.eks. i det omrâde, hvor indgangsakselen indtraeder, hâve en klokkeformet udbuling 20 til optagelse af en kobling (se i denne forbindelse fig. 8).

I fig. 3 straekker halvakslerne 31 sig til venstre og til hej-re fra gearkassen til hjulakselreduktionsgearenhederne 26. Âbningerne 131, der er tilvejebragt i rammen for halvakslerne 25 31, er vist i fig. 4.

Forakselen kan være monteret pâ en boit 40, som er monteret mellem de forreste tværdragere 14. Motoren 22 steder direkte op til disse tværdragere, som det klart ses i venstre del af 30 fig. 3, og er fortrinsvis omsluttet af et lyddæmpende motor-dæksel 221. I tilfælde af en sérié af modulopbyggede traktorer er hele keretejsrammen sâledes dimensioneret, at bredden af den forreste del af rammen 10 og afstanden fra forakselen til den mellemste tværdrager 15 er tiIstrækkelig til at optage en 35 motor af den maksimale sterrelse for serien. Motoren 22 kan være fastgjort til den langsgâende drager 13, men det fore-trækkes at montere den fritbærende pâ tværdrageren 15, især med brug af svingningsdæmpende elementer. Placeringen af yder- 9

DK 157126 B

ligere komponenter og ledninger til brændstof, olie, osv. er ikke vist detaljeret; dette beror pà skon hos fagfolkene og behever ingen nejagtig forklaring.

5 Fig. 4 viser i perspektiv den keretejsramme, der er benyttet i fig. 2 og 3 méd den forreste tværdrager 14 og den mellemste og den bageste tværdrager 15 henholdsvis 16. De langsgâende dra-gere kan enten være fastnaglet eller boltet til tværdragerne.

Det samroe gælder for leftearmsbærestanderne 42 og 54.

10

Komponenterne 32, 33, 300 kan være delvis eller helt dækkede af inddækninger (ikke vist), som ogsâ kan danne gulvet i fe-rerkabinen. Denne inddækning kan i overensstemmelse med vægt-fordelingen af de andre komponenter hâve en vægtfordelende 15 funktion og kan bestâ af en stebt plade med korrekt vægt til dette formâl. Denne plade bliver fordelagtigt understettet pà rammen 10. Hvis komponenterne rager op over den 0vre kant af rammen 10 - som vist i fig. 4 - kan pladen være udformet med nedadvendte sideflanger eller være understottet ved hjælp af 20 mellemliggende klodser.

I de felgende figurer er vist montage og konstruktion af gear-kassen 300 i omrâdet ved den bageste del 12 af rammen. Fig. 5 viser den generelle placering af gearkassen og specielt place-25 ringen af siutdrivenhederne 26 og 27, som fortrinsvis er pla-netgear. Fig. 6-8 viser hovedgearkassen 300, som især er egnet til det tidligere viste helhedsbegreb, men som kan benyttes generelt til landbrugs- og andre keretejer.

30 Fig. 5 viser et skematisk lodret snit gennem bagakselens driv-organer. I midten er vist bàde gearkassen 300, og til venstre og hejre kan ses bagakseldrivenhederne 26 og 27, som i dette tilfælde har form som planetgear. Pâ venstre side er der vist et éttrinsplanetgear 27 og pà hejre side et totrinsplanetgear 35 26. Det er klart, at de to alternativer er vist i én figur for nemheds skyld. I et virkeligt keretej vil begge enheder være ens. PIanetgearene 26 og 27 har et fast reduktionsforhold og bliver drivet af halvakslerne 31, der strækker sig uden for 10

DK 157126 B

gearkassen. Ferst vil éttrinsplanetgearet 27, soin er vist pà venstre side blive beskrevet.

Et solhjul 271 pâ halvakselen 31 er i indgreb med planethjule-5 ne 272, soin er monteret i en planetholder 273. Holderen 273 er fastgjort soin en enhed inden for hjulkransen 282. Planethjule-ne 272 ruller indvendigt i et fast ringhjul 278. Ringhjulet er sammenbygget med en bosning og en flange 279, og halvakselen 31 passerer gennem bosningen. Flangen 279 er det organ, hvoi— 10 med hele enheden er monteret pâ drageren 13, til hvilken den er fastgjort ved hjælp af boite 280. Holderen 273 omslutter hele enheden og har en bosning, som omslutter ringhjulsbosnin-gen. Olietstning er tilvejebragt mellem disse bosninger.

15 Under drift bliver planetholderen 273 drevet sammen med det bageste korehjul 28 i den samme omdrejningsretning som sol-hjulet 271. Sàledes bliver hjulene drevet med en reduceret omdrejningshastighed og et foroget vridningsmoment. Oette gælder i storre udstrækning i tilfældet med totrinsplanet-20 gearet 25 som vist pâ hojre side, hvor solhjulet 261 pâ halvakselen 31 driver planethjulene 262, hvis holder 263 er sammenbygget med solhjulet pâ det andet trin. Ringhjulet 264 i det forste trin og planetholderen 265 i det andet trin er sammenbygget med hinanden og med hjulkransen 282. Ringhjulet 268 25 i det andet trin er fastholdt og er igen det organ, hvormed enheden er monteret pâ drageren 13.

Skont andre former for afsluttende drivreduktionsgear og orga-ner til montering af de samme kan anvendes, danner de beskrev-30 ne konstruktioner en fordelagtig komplet enhed, der alminde-ligvis er nyttig i forhjuls- og baghjulsdrev.

Figurerne 6 og 7 er skematiske billeder af hovedgearkassen vist tiInærmelsesvis i deleplanet for husdelene 301 og 302, 35 som er vist i fig. 8, et plan, som hælder i forhold til ind-gangsakselen 312. Den foretrukne modulopbyggede konstruktion kan allerede ses ved en râ sammenligning af de to figurer 6 og 7, som principielt er udformet af de samme komponenter, bort- 11

DK 157126 B

set fra at fig. 7 udelader nogle træk fra den mere alsidige gearkasse i f0lge fig. 6. Fol gelig forbliver pladsen, der er tilvejebragt deri, i det tilsvarende byggede hus ubenyttet.

5 Hovedgearkassen 300 ifolge fig. 6 og 7 er, som det ses, bygget sâledes, at der opnâs de 0nskede smâ dimensioner i dybden og i traktorens længderetning, ved at man placerer de roterende de-1e pâ kun to aksellinier I og II, som strækker sig parallelt i forhold til hinanden. Principielt ville det selvfolgeligt være 10 muligt at placere nogle af komponenterne pà en tredje aksel eller at anbringe en tredje aksel her og der som en hjælpeak-sel, men det pladsbesparende arrangement, der kun benytter to hovedaksel1inier, er mest fordelagtigt.

15 I den venstre de! af fig. 6 kan ses en indgangs-totrinspla- netgearenhed 305, som har et belastningsafhængigt gearskifte, og som har tre gearomrâder. Pà hojre side af denne enhed fin-des en krybegearenhed 306. I midtersektionen er der med ind-gang fra toppen vist motorakselen 312 med en kraftudtagnings-20 akselkobling 314 placeret ved gearkassens indgang. Selve kraf-tudtagningsakselen er ikke synlig; den er anbragt neden under det viste plan (se fig. 8). Motorakselen 312 ender i et dri-vende konisk tandhjul 311, som er i indgreb med det koniske tandhjul 313 pâ en hovedkobling 303 sàvel som med det koniske 25 tandhjul 315 pâ en bakkobling 304. Pâ hojre side af koblings-delene er der et sekstrins synkromesh hastighedsændringsgear 307 med indgangstandhjul pâ en indgangsaksel 317 pâ linien I og udgangstandhjul 353 pâ en hul udgangsaksel 361 pâ linien II. Udgangstandhjulene 353 horende til hastighedsændringsgea-30 ret er flankeret af to halvdele af et cylindrisk planethjuls-differentiale 308, 309, som er konstrueret i to dele. Halvaks-lerne 31, som befinder sig pâ den anden aksel!inie II, strækker sig udad fra venstre og hmjre differentialgearshalvdele til hjulakseldrivgearenhederne, som allerede er blevet beskre-35 vet.

De geararrangementer, som er vist i fig. 6 muligger i forbin-delse med koblingerne 303 (fremad) og 304 (bak) 3 x 6 = 18 12

DK 157126 B

fremadhastigheder og et tilsvarende antal bakhastigheder. End-videre udger krybegearet 306 med en nedgearing pâ f.eks. 1:4 en yderligere sérié pâ 18 freraadkrybehastigheder.

5 Kraftoverfaringen til hastighedsændringsgearets indgangsaksel 317 er som folger: (a) 18 fremadhastigheder: konisk tandhjul 313, kobling 303, en hul aksel 319 (hvorpà de koniske tandhjul 313 og 315 er lej- 10 ret) og omrâdegearet 305.

(b) 18 bakhastigheder: konisk tandhjul 315, kobling 304, hul aksel 319 og omrâdegear 305.

15 (c) 18 krybehastigheder: konisk tandhjul 315, en krybekobling 321, krybegear 306 og omrâdegear 305.

Efter denne generelle oversigt vil gearkassen ifelge fig. 6 nu blive beskrevet detaljeret.

20

Indgangsakselen 312 er ved sin ende forsynet med det koniske tandhjul 311, som er fastkilet, sà det kan rotere med denne, og er i indgreb med de to skrueskârne koniske tandhjul 313 og 315, som er anbragt over for hinanden spejlvendt i forhold til 25 hinanden. Disse koniske tandhjul 313 og 315 er monteret sâled-es, at de frit kan dreje pâ den hule aksel 319 og valgfrit kan lèses i forhold til denne ved hjælp af hovedkoblingen 303 og bakkoblingen 304, som fortrinsvis er pladekoblinger eller flerpladekoblinger med henblik pâ at drive den hule aksel 319 30 i den ene eller den anden omdrejningsretning.

I omrâdet ved planetomrâdegearet 305 ender den hule koblings-aksel 319 i en hul dobbelt ringhjulsenhed 334, 335, som er fastkilet til omdrejning med akselen. Ringhjulsdelen 336 af 35 denne dobbelte ringhjulsenhed drejer rundt om krybegearsp1a-netholderen 338, som er fastgjort til gearhuset. Krybegear-solhjulet 314, som er i indgreb med planethjulene pâ planet-holderen 338, er lest monteret pâ den hule aksel 319 og kan 13

DK 157126 B

være forbundet med det konisk tandhjul 315 ved at indgribe roed krybekoblingen 321.

Den hule dobbelte ringhjulsenhed 334, 336 udgor samtidig en 5 bæring for en kobling 323, ved hjælp af hvilken der kan eta-bleres et direkte drev for indgangsakselen 317 (tredje ud-vekslingsforhold). Ringhjulet 334 i den hule enhed 334, 336 er i indgreb med planethjulene pâ planetholderen 330 i det farste (indre) trin i planetomràdegearenheden 305, hvilken planethol-10 der 330 er fastgjort ti1 omdrejning med drivakselen 317 og og-sà er sammenbygget med ringhjulet 329 i det andet planetgear-trin.

Solhjulene 328, 332 i de to trin er fast monteret pà en fælles 15 hul aksel 342, som er lejret pâ indgangsakselen 317. Den hule aksel 342 kan holdes stationær ved hjælp af en bremse 327 og planethjulsholderen 331 harende til det andet trin ved hjælp af en bremse 325. Begge bremser er fortrinsvis fast monteret pà huset.

20 I det falgende vil kraftoverfaringen ifalge den venstre del af tegningen blive forklaret nærmere:

Indgangssiden i gearenheden 305, som bestâr af to planettrin, 25 og som har et belastningsafhængigt gearskifte, er fordelagtigt konstrueret efter enhedsopbygningsprincippet ud fra ensartet dimensionerede solhjul, planethjul, ringhjul osv. Det mulig-gar, afhængigt af hvilke af de to bremser 325, 327, der benyt-tes, to nedgearingsforhold i retning af en reduktion i omdrej-30 ningshastigheden for akselen 317. Nàr bremsen 327 er i indgreb, er solhjulet 328 i det planettrin stationært, sà at det tilsvarende ringhjul 334, som er drivbart forbundet med kob-lingsakselen 319, driver planethjulsholderen 330 i samme om-drejningsretning som akselen 319. Nâr bremsen 325 er i ind-35 greb, bliver planetholderen 331 i det andet trin holdt stationær, og solhjulene 328 og 332 bliver koblet direkte sammen, hvoraf falger, at et nedgearingsforho1d i retning af en lavere omdrejningshastighed frembringes via planetholderen 330. Den 14

DK 157126 B

direkte tredje hastighed opnâs ved indgreb af koblingen 323, medens bremserne 325 og 327 begge er ude af indgreb. Akselerne 319 og 317 er sammenkoblet raed henblik pà direkte drivning og omdrejning med samme hastighed.

5

Principielt er det muligt inden for opfindelsens formé! at gere brug af forskellige kendte totrinsplanetgear. Det viste planetgear inkorporerer ingen bakgear. Dette er der imidlertid taget hensyn til ved anvendelsen af bakkoblingen 304. Hvis 10 bakfunktionen sàledes ikke er tilvejebragt (se fig. 7), sâ kan bakhastighederne tiIvejebringes pâ kendt mâde inden for omrâ-degearet 305, selv om dette nodvendiggor en menemaksel pà en tredje aksellinie.

15 Krybegearet 30S bliver bragt i funktion ved indgreb med kob-1ingen 321. Derpâ driver det koniske tandhjul 315 solhjulet 340, som er monteret sâledes, at det kan dreje frit pâ den hule aksel 319. Solhjulet 340 er pâ sin side i indgreb med planethjulene pâ planethjulsholderen 338, som er fastgjort 20 til huset, hvoraf folger, at den bagudgàende omdrejningsret-ning frembragt af solhjulet 340 pâ indgangssiden bliver vendt ved, at den hule enhed 334, 336 drejer i den modsatte retning, og hvis ringhjul 336 er i indgreb med planethjulene pà krybegearet. Ringhjulet 336 i den hule enhed, som sâledes bliver 25 drevet ved et væsentligt reduceret gearforhold driver nu pla- netomràdegearenheden 305 via ringhjulet 334 med en tilsvarende reduceret omdrejningshastighed, dvs. der er tilvejebragt yder-ligere 18 langsomme fremadhastigheder. Pà samme mâde som omrà-degearet 305 er krybegearet 306 konstrueret som et modul af 30 hovedgearkassen og sà vidt muligt af komponenter, som er af samme opbygning og dimensioner som de andre komponenter i ho vedgearkassen .

Svarende til, hvordan gearskiftemulighederne, der er beskrevet 35 ovenfor, indbefattende koblingerne eller bremserne 303, 304, 321, 323, 325, 327 (af hvilke 303, 304, 321 og 323 kan virke under belastning), er i drift, bliver indgangsakselen 317 drevet med flere forskellige reduktionsforhold og omdrejningsret- ninger af de to gearenheder 305 og 306, som er anbragt pà ind- gangssiden af hastighedsændringsgearet 307.

15

DK 157126 B

Indgangsakselen 317 strækker sig ind i den hojre halvdel af 5 fig. 6 ind til hastighedsændringsgearenheden 307, som i denne udformning har seks trin og er en synkromeshgearkasse med gli-dende besning og konstant indgreb. Indgangstandhjulene 351 er placeret sâledes, at de kan dreje frit pâ indgangsakselen 317 og sâ de er i stand til individuelt at blive drivbart indkob-10 let og udkoblet fra denne aksel ved hjælp af en respektiv synkromeshbosning, medens de tilsvarende udgangstandhjul 353 pâ den hule udgangsaksel 361 aile er stift forbundet med denne aksel, sâ at aile disse tandhjul 353 kontinuer1igt roterer sammen. Gradueringen af gearforholdene i hastighedsændrings-15 gearet 307 er sâledes afpasset efter forholdene pâ indgangssi- den af planetomrâdegearet 305, at en uafbrudt regelmæssig gra-duering af hastigheder opnàs med et intervalforhold pâ for-trinsvis omkring 1,20.

20 Synkroniseringen af hastighedsændringsgearenheden kan - som vist pâ tegningen - udferes ved hjælp af konusser og spærre-ringe, i hvilke spærreringene, som bliver forskudt ved frik-tion af synkromeshbesningen via gearvælgeren, pà kendt màde ligger i beroring med den koniske forlængelse af gearhjulet, 25 og i hvilke synkroniseringen bliver udfert ved accelerering eller bremsning af gearhjulet og synkromeshbesningen indgriber i ringen af endef1adetænder pà gearhjulet. I almindelighed mâ anvendelsen af tandhjul 351, 353 med skrueformede tænder anbe-fales af stejmæssige ârsager. Et mere kostbart, muligt synkro-30 niseringssystem er motorsynkroniseringssystemet, som ogsâ er vist i fig. 6. I dette tilfælde bliver hovedindgangs- og -ud-gangsakslerne reguleret og synkroniseret med hinanden ved hjælp af omdrejningshastighedsfelere, som er synkroniseret ved de punkterede linier 365. De impulser, der ti1vejebringes af 35 hastighedsfelerne, bliver afgivet til en styreenhed 310, som sammenligner hastighederne og foretager de nedvendige regule-ringer. Med henblik pà at opnâ et synkront forlob, nâr man gearer ned, bliver motorregulatoren af styreenheden 310 for- 16

DK 157126 B

synet med styreimpulser 1 retning af en foregelse af omdrej-ningshastigheden, hvorimod bakkoblingen eller en af bremserne 325 eller 327 bliver aktiveret i kort tid af styreimpulser i retning af en reduktion af omdrejningshastigheden, nâr man 5 skal opnà synkront forleb uden opgearing. Nâr den synkrone gang af de sammenherende tandhjul og aksler er opnâet, kan synkromeshbesningen manuelt eller om muligt automatisk glides over uden noget ryk, sâ at tandhjulet 351 horende til det næste udvekslingsforhold kommer i direkte indgreb med akselen 10 317.

Et karakteristisk træk ved gearkassen, som er korsformet af hensyn til den kompakte to-akse1konstruktion, bestâr i den to-delte opbygnîng af planetdifferentialet, hvis solhjul 371, 373 15 herende til de to halvdele 308, 309 er stift forbundne med en différent!aléaksel 375, som er anbragt inden i den hule ind-gangsaksel 361. Den hule aksel 361 er fordelagtigt lejret pâ den venstre og den hejre side af udgangstandhjulene 353 i hastighedsændringsgearet 307 i dertil svarende anbragte skil-20 levægge i huset. Akslerne 361 og 375, som er anbragt den ene inden i den anden, udger udgangssidesættet af aksler pâ lini-en II, hvilke aksler er koaksiale med halvakslerne 31, der bliver drevet af differentialehalvdelene 308 og 309. Drevet af differentialgearene 308, 309 bliver opnâet via den hule aksel 25 361, som er forbundet med de respektive drivhjul 378, 379.

Drivkraften bliver overfort via de venstre og hejre planet- hjulsholdere 381, 382, til hvilke de respektive halvaksler 31 er fastgjort. Differentialevirkningen bliver opnâet ved de to stift forbundne solhjul 371, 373. Hvad der sker i detaljer er 30 felgende:

Den hule udgangsaksel 361 driver de to planethjulsholdere 381 og 382 i det opdelte cylindriske differentiale 308 og 309 via henholdsvis det venstre og det hejre ringhjul 378 og 379.

35 Drivkraften bliver sàledes overfert via planethjulsholderne 381, 382. Hvis udgangsdrejningsmomenterne pâ bagakseldrevene er ens, vil di f ferenti aleaksel en 375 være i ligevægt og vil forblive stationær i forhold til differentialehalvdelene. Hvis 17

DK 157126 B

der imidlertid optræder uens drejningsmomenter pà baghjulene, sâ vil det baghjul, der lober lettest opnâ foroget hastighed pâ grund af, at solhjulet 371 eller 373 i den modsat placerede differentialehalvdel pâ grund af det hojere drejningsmoment 5 medforer foroget omdrejning via differentialeakselen 375.

Det vil ses, at differentialet er fuldstændig symmetrisk, hvad angàr dimensionerne og sammensætningerne af de forskellige tandhjul. I den hejre differentialehalvdel 308 har planet- 10 hjulsholderen 381 to sæt planethjul 383, 384, som er af kendt type i denne forbindelse, og hvor det indre sat 383 er i ind-greb med solhjulet 371 og det ydre sæt 384 med ringhjulet 378. Solhjulet 371 kan lèses med hensyn til omdrejning i forhold til planethjulsholderen 381 ved hjælp af en differentialelâs 15 385. Et specielt konstruktionsmæssigt karakteristika er, at differentialeakselen 375, som forbinder de to halvdele af differentialet,, passerer gennem det indre af den hule udgangs-aksel 361.

20 Prineipielt kunne et konventionelt konisk differentiale anven-des i stedet for det cylindriske differentiale, og det kunne drives af et af tandhjulene 353 pâ akselen 361. Det tîdligere beskrevne arrangement er imidlertid mere fordelagtigt.

25 Qenerelt mâ det i forbindelse med gearkassen vist i fig. 6 bemærkes, at dette udgor en fuldstændigt udstyret og univer-selt anvendelig kombination, som tager hensyn til aile funk-tioner ved en 1andbrugstraktor inklusive bakkorsel, hvilket frem for ait er onskeligt ved frontlæsningsoperationer.

30

Gearskiftningen i og brugen af gearkassen som beskrevet oven-for vil nu blive betragtet mere detaljeret i forbindelse med bakkorsel: 35 I dette tilfælde er koblingen 321 for det ekstra lave hastig-hedsomrâde og ogsâ koblingen 314 for kraftudtagningsakselen ude af indgreb. Ved et typisk bakdrev benyttes direkte drev pâ planetomrâdegearet 305 opnâet ved indgreb af pladekoblingen 18

DK 157126 B

323 ved hjælp af olie under tryk og f.eks. det tredje gear el-1er det tredje udvekslingsforhold î hastighedsændringsgearet 307 opnàet ved forskydning af den tilherende synkromeshbos-ning. Gearkassen frembringer sà et drejningsmoment sâ snart 5 soin hovedkoblingen 303 eller bakkoblingen 304, soin begge for-trinsvis har form son en multipladekobling bliver pâvirket ved pâfering af olie under tryk til den. Dette kan ske enten til fremad- eller til bakkersel uden nogen yderligere gearæn-dringsoperation, sâ længe son hastigheden og drejningsmomentet 10 horende til den pâgældende hastighedsreduktion passer til de herskende forhold.

I denne forbindelse bor det ogsà bemærkes, at den pâ tværs anbragte gearkasse ifelge opfindelsen er særligt velegnet til 15 drift fremad og bagud til benyttelse af to koblinger 303, 305, soin fordelagtigt bestâr af identiske komponenter. Dette har at gare med den kendsgerning, at de to koblinger befinder sig pâ indgangssiden af gearkassen, hvor hastigheden for maskinakse-len 312 er forholdsvis hoj og drejningsmomentet er relativt 20 lavt. Dette medforer den afgjorte fordel, at de koniske driv-hjul 311, 313, 315 pâ indgangssiden er mindre hàrdt belastede end de koniske drivhjul i konventionel le pâ lang's anbragte gearkasser, som er anbragt pâ udgangssiden. Sâledes kan de koblingsforbundne koniske tandhjul 313 og 315 og i almindelig-25 hed hele koblingen udlægges gunstigt, sâ den passer til ind-gangsdrejni ngsmomentet.

Hoved- og bakkoblingerne 303, 304 overtager funktionen af ho-ved- eller udrykningskoblingen, som ellers er tilvejebragt pâ 30 indgangsiden med henblik pâ at afbryde drivlinien til gearæn-drings- eller synkroniseringsoperationen. Me!1emakselen, som var nodvendig i tidligere gearkasser med en bakkobling sàvel som me!lemhjulene til vending af rotationsretningen for ind-gangssidens gearaksel, er ligeledes ladt ude af betragtning.

35 Sâledes er der opnâet en væsentlig konstruktionsmæssig forenk-ling med en mere kompakt konstruktionsform.

Hvis man er indstillet pâ at undvære denne mulighed for at kare baglæns eller muligheden for at kunne vælge mellem et 19

DK 157126 B

antal bakhastigheder, sâ kan bakkoblingen 304 udelades, som vist i fig. 7. Den forenklede gearkasse ifelge fig. 7, som ikke desto mindre er samlet pâ en modulbasis under benyttelse af tilsvarende komponentelementer, inkluderer heller ikke no-5 gen krybegearenhed 306 eller differentialelàs 385 eller en synkronisepingsstyringsenhed 310. I dette tilfælde kan bakker-selfunktionen opnàs især pâ kendt màde ved yderligere organer (ikke vist) i omrâdegearet 305. Desuden er hastighedsændrings-gearet 307, som er vist i fig. 7, og som igen har seks udveks-10 1ingsforhold, et gear med simple klokoblinger til gennemfering af gearændringer.

Ved udformningen af gearkassen inklusive hovedgearkasseenheden 300 og bagakseldrivenhederne 26 eller 27 er den korrekte kom-15 bination af den trinvise forogelse af udvekslingsforholdet og den trinvise formindskelse af udvekslingsforholdet af betyd-ning. Det bor i denne forbindelse bemærkes, at hovedgearkasseenheden 300 kan benyttes i forbindelse med et tôtrinsreduk-tionsgear i bagakseldrevet pâ et keretej i det ®vre kraftud-20 tagningsomrâde, f.eks. et karetoj i 1 andbrugstraktorfami 1ien.

I det nedre kraftudtagningsomrâde foretrskkes imidlertid en enkelttrinsplanetgearenhed, hovedsagelig af omkostningsmæssige ârsager, i hvilket tilfælde tiIpasningen af hastigneden mà opnâs ved, at det koniske drivhjul har et passende udveks-25 lingsforhold. Det er endvidere underforstâet, at konstruktio-nen af hovedgearkasseenheden 300 kan afvige fra de muligheder, der er vist i figurerne 6 og 7, specielt efter som modul- og letvsgtskonstruktionen i dette tilfælde muligger, at der til-vejebringes en stor mængde frirum, hvilket pâ sin side mulig-30 ger, at der kan tages hensyn til flere forskellige krav fra kunder med hensyn til virkningsmâde, komfort og pris.

Fig. 8 viser den pâ tværs anbragte hovedgearkasse ifelge fig.

6 og 7 set i lodret snit pâ langs af keretejet, ti1nærmelses-35 vis i samme plan som motorakselen 312.

Hovedgearkassehuset 301, 302 er fremstillet som en letvægts-konstruktion, som passer til forbindelse med rammedelen 12, 20

DK 157126 B

der optager de optrædende kræfter og reaktionsmomenterne, der overferes af korehjulene. Huset er bygget i form af to skal-ler. Den evre skal 301 horende til huset og den nedre skal 302 af dette steder op til hinanden i et deleplan, som indeholder 5 de to aksellinier I og II. Dette har fordele i forhold ti1 den fuldt mekaniserede fremstilling af gearkassen, raen har ogsâ fordele i tilfælde af reparationer, nàr gearkassen bliver af-monteret. Dette er især tilfældet, nâr kun en af husets skal-ler er fastgjort til rammen, især noget neden under eller oven 10 over flangen pâ gearkassens bagvæg, hvilken flange med fordel kan være sikret i en overlappende stilling i forhold til tvær-drageren 16 (se fig. 4). Til visse reparationer er det sâ t i1 — strækkeligt at aftage den anden del af huset, uden at man be-hover at afmontere hele gearkassen. Imidlertid er denne sidst-15 nævnte operation temmelig enkel at udfore. De to halvdele af huset kan især være fremstillet af stobejern. Det er desuden i princippet ogsâ muligt, at gearkassens hus kan samles af mere end to husskaller. I den venstre del af tegningen kan ses en udvendig udbulet del af den nedre husdel, som fortrinsvis kun 20 strækker sig i omrâdet ved motorakselen 312, og som f.eks. indeholder koblingen 314 til kraftudtagningsakselen. Det koniske tandhjul 313 i hovedkoblingen kan ses bag ved denne kobling 314. Drivindretningen for kraftudtagningsakselen 390, som om nedvendigt kan rage ud fra huset ved sàvel dettes forende som 25 dets bagende, er opnâet ved hjælp af koblingen 314 og et tandhjul 388 i forbindelse med tandhjulet 389, som er fastgjort med henblik pà omdrejning med kraftudtagningsakselen 390.

Det konstruktionsmæssige arrangement, der er vist, er desuden 30 egnet til traktorer med et yderligere mekanisk forhjulstræk. I nærheden af aksellinien II pâ udgangssiden er der vist et ko-nisk tandhjulsdrev 391, som har en forlængelse i form af en hul aksel, gennem hvilken kraftudtagningsakselen 390 strækker sig. Selve forhjulsdrevets aksel, som er anbragt neden under 35 tegningens plan, kan drives via en kobling 392 og et tilhoren-de tandhjul 393. Det koniske tandhjulsdrev 391 er i indgreb med et konisk tandhjul vist i projektion, og som f.eks. kan være udformet sammenbygget med ringhjulet 379.

Claims (7)

20 Patentkrav.

1. Tværstillet gearkasse til et koretoj med en rækkemotor, omfattende en langsgâende motoraksel (312), og roterende kom-25 ponenter, som er monteret i det mindste hovedsageligt pà en forste og en anden indbyrdes parallelle tværgâende aksellinier (I,II), indeholdende en indgangsaksel (317) pâ den forste ak-sellinie (I) drevet fra motorakselen (312) ved hjælp af konis-ke tandhjul (311,313,315), et hastighedsændringsgear (307) 30 mellem indgangsakselen (317) og en hul udgangsaksel (361) pà den anden aksellinie (II), et differentiale (308,309) drevet fra udgangsakselen (361) og drivende to halvakseler (31) pà den anden aksellinie (II), den ene af dem ved hjælp af en aksel (375), der passerer gennem den hule udgangsaksel (361.), og 35 et planetomrâdegear (305) i kaskade med hastighedsændringsgea-ret (307), kendetegnet ved, at det koniske tandhjul (311,313,315) driver en anden hul aksel (319), som driver planetomrâdegearet (305), der er anbragt pà den forste aksel- DK 157126 B Unie (I), og hvor hastighedsændringsgearets indgangsaksel (317) er udgangsakselen for planetomràdegearet (305) og passe-rer gennem den anden hule aksel (319) fra omrâdegearet (305) pà den ene side af de koniske tandhjul (311,313,315) til has-5 tighedsændringsgearet (307) pà den anden side af de koniske tandhjul.

2. Tværstillet gearkasse ifelge krav 1, kendeteg-n e t ved et krybegear (306) pà den ferste aksellinie (I) 10 mellem de koniske tandhjul (311,313,315) og omrâdegearet (305), og midler (321) t i 1 selektivt at sammenkoble den anden hule aksel (319) direkte med indgangen til omrâdegearet (305) eller gennem krybegearet (306) til indgangen pà omrâdegearet (305). 15

3. Tværstillet gearkasse ifolge krav 2, hvori de koniske tandhjul omfatter et drivende konisk tandhjul (311), der ind-griber med et ferste og et andet modsat roterende konisk tandhjul (313,315), som er drejeligt monteret i forhold til den 20 anden hule aksel (319), og fremad- og bakkoblinger (303,304), der er anbragt mellem henholdsvis det ferste og det andet koniske tandhjul og den anden hule aksel (319), kende-t e g n e t ved, at krybegearet (306) er et planetgear, der vender rotationsretningen, og hvor de nævnte koblingsorganer 25 er en krybekobling (321) mellem det andet koniske tandhjul (315) og indgangen til omràdevælgergearet (305).

4. Tværstillet gearkasse ifelge krav 1, 2 eller 3, k e n -detegnet ved, at omrâdegearet (305) er et totrinspla- 30 netgear med et indgangsringhjul (334), som er fast forbundet med den anden hule aksel (319) og organer (325,327) til selektivt at bringe trinnene i funktion.

5. Tværstillet gearkasse ifelge krav 4, kendeteg- 35 net ved en direkte drivkobling (323) mellem indgangsring- hjulet (334) og hastighedsændrîngsgearets indgangsaksel (317).

6. Tværstillet gearkasse ifolge krav 3 og krav 4, k e n -détonnât unH. at i ndaanasr i nah iul et f33di er fa«st for- DK 157126 B bundet med et udgangsringhjul (336) herende til krybegearet (306).

7. Tværstniet gearkasse ifolge krav 6, kendeteg-5 net ved, at krybegearet (306) har en ikke-roterende planet-hjulsholder (338), og hvor krybekoblingen (321) befinder sig mellem det andet koniske tandhjul (315) og solhjulet (340) i krybegearet. 10 15 20 25 30 35