DE2537229A1

DE2537229A1 - Verfahren und einrichtung zur verbesserung der lenkeigenschaften von vollketten-fahrzeugen

Info

Publication number: DE2537229A1
Application number: DE19752537229
Authority: DE
Inventors: Artur Kugler; F Xaver Zaunberger
Original assignee: Renk GmbH; Zahnraederfabrik Renk AG
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 1975-08-21
Filing date: 1975-08-21
Publication date: 1977-03-03
Also published as: DE2537229B2; GB1547298A; CH608443A5; DE2537229C3

Description

Verfahren und Einrichtung zur Verbesserung der Lenkeigenschaften von Vollketten-Fahrzeugen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung, mit der die konstruktiv bedingten Kurven-Kleinstradien von Vollketten-Fahrzeugen mit hydrostatischen odtr hydrodynamischen Überlagerungslenkgetrieben verringert werden können.

Zur Kurvenfahrt eines Vollketten-Fahrzeugs ist es erforderlich, die Gleisketten mit verschiedenen Geschwindigkeiten anzutreiben. Dies kann in bekannter Weise mit verschiedenen Lenksystemen erreicht werden.

Beim Antrieb eines Vollketten-Fahrzeugs durch ein Überlagerungslenkgetriebe an sich bekannter Art führt der Fahrantrieb vom Antriebsmotor über ein Fahrantriebs-Getriebe, je ein Überlagerungs-Planetengetriebe für jede Antriebsseite und weitere Übersetzungsräder zu den Gleisketten-Antriebsrädern. Der Lenkantrieb zu einer Kurvenfahrt führt hierbei, vom Antriebsmotor abzweigend, über ein Lenkantriebsgetriebe zu einer sogenannten Nullwelle und von ihr ebenfalls zu den beiden Überlagerungs-Planetengetrieben für jede Antriebsseite, wobei nun in diesen Planetengetrieben eine Überlagerung des Fahrantriebs mit dem auf die beiden Antriebsseiten mit jeweils entgegengesetzter Drehrichtung einwirkenden Lenkantrieb stattfindet.

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Bei dieser Überlagerungslenkung ist nun, im Gegensatz zur Lenkung eines normalen Kraftfahrzeugs, bei dem der Kurvenradius eindeutig geometrisch durch die Stellung des Lenkrades definiert ist, der Kurvenradius abhängig von den Übersetzungsverhältnissen im Fahrantrieb und Lenkantrieb. Sind das Fahrantriebsgetriebe und das Lenkantriebsgetriebe als Stufengetriebe ausgebildet, so ergeben sich ganz bestimmte gestufte Kurvenradien, was als Mehrradien-Lenkung bezeichnet wird. Ist eines der beiden eben genannten Getriebe, praktisch vornehmlich das Lenkantriebsgetriebe, als stufenloses Getriebe, in bekannter Weise als hydrostatisches oder hydrodynamisches Verstellgetriebe, ausgebildet, während das Fahrantriebsgetriebe ein Mehrgang-Stufengetriebe ist, so kann unter der Einschaltung des Fahrantriebs innerhalb eines durch die Größt- und Kleinstübersetzungen der beiden Getriebe bestimmten Radiusbereichs jeder Kurvenradius gefahren werden, was als stufenlose . Lenkung bezeichnet wird. Dabei ist die Stellung des Lenkrades nur ein Maß für das stufenlos verstellbare Übersetzungsverhältnis des Lenkantriebsgetriebes, und es ergibt sich in jedem Gang des Fahrantriebsgetriebes bei voller Aussteuerung des Lenkantriebsgetriebes ein von Gang zu Gang gestufter und damit innerhalb eines jeden Ganges konstanter, also konstruktiv bedingter, Kurven-Kleinstradius, der um so größer ist, je höher die Gangnummer des Fahrantriebsgetriebes ist. Der absolut kleinste konstruktiv bedingte Kurvenradius kann mit diesen Getrieben also nur im 1. Gang des Fahrantriebsgetriebes erreicht werden.

Bei den bisher ausgeführten Überlagerungslenkgetrieben dieser Art ist nun der konstruktiv bedingte Kurven-Kleinstradius auch des 1. Ganges des Fahrantriebs-Gangwechselgetriebes für extreme Fahrsituationen noch zu groß, woraus die Forderung nach einem noch kleineren Kurvenradius entstand .

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Dieser Forderung könnte grundsätzlich entsprochen werden durch die konstruktive Auslegung des Lenkantriebsgetriebes auf einen noch kleineren konstruktiv bedingten Kurven-Kleinstradius. Diese Maßnahme bedingt jedoch ein wesentlich größeres und schwereres Lenkantriebsgetriebe mit höherer Leistungsübertragungsfähigkeit sowie einen Antriebsmotor ebenfalls höherer Leistung. Aus den Gründen des beschränkten zur Verfügung stehenden Raums und Gewichts verbietet sich jedoch diese Maßnahme.

Aus diesen Nachteilen und Beschränkungen ergab sich die Aufgabe, ein Verfahren und eine Einrichtung zu finden,

die ohne eine Erhöhung der Motorleistung und die Vergrößerung des Lenkantriebsgetriebes den konstruktiv bedingten Kurven-Kleinstradius zu unterschreiten gestattet.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird bei nahezu voller oder voller Aussteuerung des Lenkantriebsgetriebes durch das Lenkorgan ein Steuerventil betätigt, durch das eine Bremse an der Kurveninnenseite beaufschlagt und damit die kurveninnenseitige Gleiskette verzögert wird. Dabei ist nicht erforderlich, wie bei einer sogenannten Kupplungs-Bremslenkung, den Antrieb der Innenkette durch eine Kupplung zu lösen, sondern der Fahrantrieb und der Lenkungsantrieb bleiben kraftschlüssig.

Es ist bekannt, daß, durch den volumetrischen Wirkungsgrad bedingt, auch hydrostatische Antriebe bei Vollast bis zu 15 $ Drehzahlschlupf und besonders hydrodynamische Antriebe einen hohen lastabhängigen Drehzahlschlupf aufweisen. Ohne die erfindungsgemäße Einrichtung treten beim Fahren kleiner Kurvenradien hohe Drehmomente auf, die diesen maximalen Schlupfwert im Lenkantriebsgetriebe zur Folge haben. Durch das erfindungegemäße Abbremsen der

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Innenkette wird· jedoch der Lenkantrieb entlastet, und bei weiterer Wirkung der Bremsung erfolgt eine Umkehrung der Kraftflußrichtung, d.h. die Gleiskette an der Kurvenaußenseite treibt den Motorteil des Lenkantriebsgetriebes an. Durch diese Entlastung bzw. die Umkehrung der Kraftflußrichtung wird der Schlupf des hydrostatischen oder hydrodynamischen Lenkantriebsgetriebes bis auf Null verkleinert, bzw. es entsteht sogar ein negativer Schlupf, wodurch der Kurvenradius erheblich verringert wird. Es hat sich gezeigt, daß bei den heute üblichen Auslegungsdaten durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung mit geringem Aufwand, und ohne die Nachteile eines größeren und schwereren Lenkantriebs in Kauf nehmen zu müssen, der Kurven-Kleinstradius um ca. 40 fo verringert werden kann, wobei gleichzeitig der Lenkantrieb weitgehend entlastet wird.

Nach der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist das an der Innenkette erzeugte Bremsmoment durch das Weiterbewegen des Lenkorgans ab einem bestimmten Einschlag gegen einen steigenden Widerstand in seiner Größe einstellbar und zur Verhinderung des Rutschens der Innenkette beim Volleinschlag des Lenkorgans schließlich auf einen festgelegten Höchstwert begrenzt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Abbremsung der Innenkette nur bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten, vorzugsweise nur bei eingeschaltetem 1. Gang des Fahrantriebs-Gangwechselgetriebes, möglich, während sie bei hohen Fahrgeschwindigkeiten sowie beim Wenden um die vertikale Achse des Fahrzeugs gesperrt ist.

Erfindungsgemäß werden zum Abbremsen der Innenkette die beiden an der linken und rechten i'ahrzeugseite bereits vorhandenen Bremsscheiben benützt und dazu lediglich je ein

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zusätzlicher Hydraulikzylinder mit Betätigungskolben angeordnet, so daß aus Sicherheitsgründen das Hydrauliksystem der lenkanlage von dem der normalen Bremsanlage völlig getrennt und unabhängig ist.

Die Erfindung ist in der Abbildung 1 beispielsweise schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

"Her Fahrantrieb führt hierbei vom nicht dargestellten Antriebsmotor über die Welle 1, das Fahrantriebs-Gangwechselgetriebe 2, die beiden Überlagerungs-Planetengetriebe 3 und 3' und die beiden Abtriebswellen 4 und 4' zu den Gleisketten-Antriebsrädern 5 und 5'. Auf den Wellen 4 und 4' sind die Bremsscheiben 6 und 6' angeordnet, auf die die normalen Fahrzeug-Bremsaggregate 7 und 7' einwirken. Der Lenkungsantrieb führt von der Welle 1 über die Welle 8, das stufenlos steuerbare hydrostatische oder hydrodynamische Lenkantriebsgetriebe 9, die Nullwelle 10 und die Zahnräderstufen 11 und 11' ebenfalls zu den Überlagerungs-Planetengetrieben 3 und 3', in denen zu einer Kurvenfahrt die Überlagerung des Fahrantriebs mit dem Lenkungsantrieb erfolgt. Das Lenkrad oder hier der Lenkhebel 12 steuert die stufenlose "Verstellung des Lenkantriebsgetriebes 9 und ab einem bestimmten Einschlag gegen den steigenden Widerstand der Federn 13 bzw. 13' die Druckregelventile 14 bzw. 14', durch die über die Leitungen 15 bzw. 15' die Betätigungskolben 16 bzw. 16' der weiteren Bremsaggregate 17 bzw. 17' beaufschlagt werden. Durch die Wirkung der Druckregelventile 14 bzw. 14' ist hierbei das Bremsmoment an der Bremsscheibe 6 bzw. 6'· und damit an der kurveninneren Gleiskette ab diesem bestimmten Einschlag des Lenkhebels proportional dem weiteren Einschlag dieses Lenkhebels 12. In der Druckölleitung 18 zu den beiden Druckregelventilen 14 und 14' befindet sich das hydraulisch gesteuerte Sperrventil 19, das über die Steuerleitung 20 vom Fahrantriebs-

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Gangwechselgetriebe 2 aus mit Drucköl beaufschlagt wird, wenn in ihm der 1. Gang eingeschaltet ist. Damit findet die Bremsung der kurveninneren Gleiskette nur im 1. Gang statt.

Die Begrenzung des Bremsmoments ist in bekannter Weise durch die Diraensionierung von Arbeitsöldruck und Kolbenfläche im Bremsaggregat gegeben. Der Hydraulikkreislauf für die normalen Fahrzeugbremsen 7 und 7' ist damit vom hydraulischen System 18 der Lenkungsanlage völlig getrennt und unabhängig; bei Störungen in einem der beiden Hydraulikkreise bleibt damit die Punktion des anderen Systems voll erhalten.

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Claims

ZAHNRÄDERFABRIK RElTIi Augsburg, 21. August 1975

AKTIENGESELLSCHAPT } _Patentakten Fr. 331 (P)

Augsburg 332 (Gm)

Gögginger Straße 71 - 83 Tlp/Ti/Nb

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren und Einrichtung zur Verbesserung der Lenkeigenschaften von Vollketten-Fahrzeugen mit hydrostatischen oder hydrodynamischen Überlagerungslenkgetrieben, dadurch gekennzeichnet, daß bei nahezu voller oder voller Aussteuerung des Lenkantriebsgetriebes (9) durch das Lenkorgan bzw. den Lenkhebel (12) ein Steuerventil (14, 14') betätigt wird, durch das eine Bremse (17, 17') auf der Kurven-Innenseite beaufschlagt und damit die kurveninnenseitige Gleiskette verzögert wird.
2.) Verfahren und Einrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Innenkette erzeugte Bremsmoment durch das Weiterbewegen des Lenkorgans bzw. Lenkhebels (12) ab einem bestimmten Einschlag gegen einen steigenden Widerstand der Feder (13, 13') in seiner Größe steuerbar und beim Volleinschlag des Lenkorgans schließlich auf einen festgelegten Höchstwert begrenzt ist.
3.) Verfahren und Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckölzuleitung (18) zu den Druckregelventilen (14, 14') das vom Fahrantriebs-Gangwechselgetriebe (2) gesteuerte Sperrventil (19) eingeschaltet ist, durch das die Abbremsung der Innenkette nur bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten,

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vorzugsweise bei eingeschaltetem 1. Gang des Fahrantriebs-Gangwechselgetriebes, möglich ist, während sie bei hohen Fahrgeschwindigkeiten sowie beim Wenden um die -vertikale Achse des Fahrzeugs gesperrt , ist.
4.) Verfahren und Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abbremsen der Innenkette die beiden an der linken und rechten Fahrzeugseite bereits vorhandenen Bremsscheiben (6 und 6') benützt werden und dazu lediglich je ein zusätzlicher Hydraulikzylinder mit Betätigungskolben (16, 16·, 17, 17') angeordnet wird.

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